DE102012110673A1 - Machine tool and method for measuring a workpiece - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, und ein Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks in einer Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine kann eine Werkstückaufnahme (14), eine Werkzeugeinheit (28), eine Messeinrichtung (48) und eine Steuereinrichtung (56) aufweisen, die mit der Messeinrichtung (48) und der Werkzeugeinheit (28) koppelbar ist, wobei die Messeinrichtung (48) an der Werkzeugeinheit (28) aufgenommen ist und zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) aufweist wobei der zumindest eine Schaltmesskopf (66; 68) an einem Trägerstück (80) aufgenommen ist, das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, durch den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) beim Antasten eines Werkstücks (96) ausgelöste Signale zu erfassen und anhand einer Ist-Lage der Werkzeugeinheit (28) eine Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes (66; 68) zu ermitteln.The invention relates to a machine tool, in particular a grinding machine, and a method for measuring a workpiece in a machine tool. The machine tool can have a workpiece holder (14), a tool unit (28), a measuring device (48) and a control device (56) which can be coupled to the measuring device (48) and the tool unit (28), the measuring device (48) is received on the tool unit (28) and has at least one switching measuring head (66; 68), the at least one switching measuring head (66; 68) being received on a carrier piece (80) which has a plurality of defined target positions for the at least one switching measuring head (66; 68) provides, and wherein the control device (56) is designed to detect signals triggered by the at least one switch measuring head (66; 68) when touching a workpiece (96) and to use an actual position of the tool unit (28) to determine an actual position of the at least one switching measuring head (66; 68).

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine, mit einer Werkstückaufnahme, einer Werkzeugeinheit, einer Messeinrichtung und mit einer Steuereinrichtung, die mit der Messeinrichtung und der Werkzeugeinheit koppelbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks in einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Schleifmaschine.The invention relates to a machine tool, in particular a grinding machine, with a workpiece holder, a tool unit, a measuring device and with a control device which can be coupled to the measuring device and the tool unit. The invention further relates to a method for measuring a workpiece in a machine tool, in particular a grinding machine.

Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, sind im Stand der Technik bekannt. So können beispielsweise Rundschleifmaschinen rotationssymmetrische Werkzeuge, etwa Schleifscheiben, aufweisen, die in geeigneter Weise mit einem Werkstück zur Materialabtragung zusammenwirken können. Rundschleifmaschinen können beispielsweise zum Außenrundschleifen, Innenrundschleifen oder zum Einstechschleifen bzw. Schrägeinstechschleifen ausgebildet sein. Neben Schleifscheiben können beim Rundschleifen grundsätzlich auch Schleifbänder zur Anwendung kommen. Neben rotationssymmetrischen Flächen können etwa auch exzentrisch ausgebildete Werkstückflächen bearbeitet werden, wenn die Werkstückaufnahme und die Werkzeugeinheit in geeigneter Weise antreibbar und relativ zueinander verfahrbar sind. Auf diese Weise können etwa Nockenwellen, Kurbelwellen oder ähnliche Werkstücke mit exzentrischen Geometrien bearbeitet bzw. geschliffen werden.Machine tools, in particular grinding machines, are known in the prior art. For example, cylindrical grinding machines can have rotationally symmetrical tools, such as grinding wheels, which can interact in a suitable manner with a workpiece for material removal. Cylindrical grinding machines can be designed for example for external cylindrical grinding, internal cylindrical grinding or for plunge grinding or Schrägeinstechschleifen. In addition to grinding wheels, sanding belts can generally also be used for cylindrical grinding. In addition to rotationally symmetrical surfaces, it is also possible to machine eccentrically formed workpiece surfaces if the workpiece holder and the tool unit can be driven in a suitable manner and moved relative to one another. In this way, for example, camshafts, crankshafts or similar workpieces can be processed or ground with eccentric geometries.

Ein zu bearbeitendes Werkstück kann etwa zwischen zwei Spitzen einer Werkstückaufnahme oder aber einseitig in einer Werkstückaufnahme aufgenommen sein. Daneben ist das sogenannte spitzenlose Schleifen bekannt, bei dem das Werkstück in der Schleifmaschine nicht zwischen Spitzen aufgenommen ist, sondern etwa über Auflageschienen, Regelscheiben, Führungsrollen oder dergleichen aufgenommen und geführt werden kann.A workpiece to be machined can be accommodated approximately between two tips of a workpiece holder or on one side in a workpiece holder. In addition, the so-called centerless grinding is known in which the workpiece is not taken up in the grinding machine between tips, but can be taken and guided about support rails, regulating wheels, guide rollers or the like.

Aus der DE 10 2009 042 252 A1 ist eine Schleifmaschine bekannt, die eine Messvorrichtung aufweist, die zur Inprozess-Messung an Prüflingen während eines Bearbeitungsvorganges ausgebildet ist. Zu diesem Zweck weist die Messvorrichtung einen Messkopf auf, der über ein Gestänge schwenkbar mit einem Grundkörper der Messvorrichtung verbunden ist. Der Messkopf weist einen auslenkbaren Messtaster auf, der mit einem Messprisma gekoppelt ist und zur Bestimmung des Durchmessers oder der Rundheit des Prüflings vorgesehen ist. Das Gestänge soll dazu ausgebildet sein, zumindest über einen bestimmten Bereich Bewegungen des Prüflings nachvollziehen zu können, beispielsweise eine Drehung eines Kurbelzapfens einer Kurbelwelle um deren Drehachse.From the DE 10 2009 042 252 A1 a grinding machine is known which has a measuring device which is designed for in-process measurement on test specimens during a machining operation. For this purpose, the measuring device has a measuring head, which is connected via a linkage pivotally connected to a base body of the measuring device. The measuring head has a deflectable measuring probe, which is coupled to a measuring prism and intended to determine the diameter or roundness of the test object. The linkage should be designed to be able to track movements of the test object at least over a certain range, for example a rotation of a crank pin of a crankshaft about its axis of rotation.

Auf diese Weise kann grundsätzlich auch bei einer Schleifbearbeitung exzentrisch angeordneter Zylinderflächen zumindest abschnittsweise eine Inprozess-Messung erfolgen. Dies kann gleichzeitig mit der Schleifbearbeitung erfolgen. Jedoch weist die Messvorrichtung einen komplexen Aufbau auf. Das Gestänge ist aufwändig gestaltet und im Betrieb aufwändig zu steuern.In principle, even in the case of grinding machining of eccentrically arranged cylindrical surfaces, in this way an in-process measurement can be carried out at least in sections. This can be done simultaneously with the grinding process. However, the measuring device has a complex structure. The linkage is elaborately designed and laborious to control during operation.

Die sogenannte Inprozess-Messung, also eine Messung während eines Bearbeitungsgangs, kann hochgenaue Bearbeitungsgänge erlauben und zur Erhöhung der Fertigungsqualität und Prozesssicherheit beitragen. Zu diesem Zweck ist es jedoch regelmäßig erforderlich, für jede zu messende Werkstückabmessung, also etwa für jeden Durchmesser, einen genau auf das zu erwartende Maß abgestimmten Messkopf bereitzustellen. Dies kann etwa ein Einzweck-Messkopf sein, oder aber ein Messkopf, an dem etwa zwei Messtaster einstellbar aufgenommen sind, die zueinander einen Abstand aufweisen, der dem erwarteten Abstand entspricht. Die Messtaster sind jeweils an das zu prüfende Maß hochgenau anzupassen und entsprechend auszurichten.The so-called in-process measurement, ie a measurement during a machining cycle, can allow highly accurate machining operations and contribute to increasing the manufacturing quality and process reliability. For this purpose, however, it is regularly necessary to provide for each workpiece dimension to be measured, that is to say for each diameter, a measuring head which is precisely matched to the dimension to be expected. This can be, for example, a single-purpose measuring head, or else a measuring head on which approximately two measuring probes are adjustably accommodated, which have a distance from each other which corresponds to the expected distance. The measuring probes must be precisely adjusted to the dimension to be tested and aligned accordingly.

Ein solcher Inprozess-Messkopf ist etwa in der DE 196 16 353 A1 gezeigt. Nachteilig können dabei aufwändige Einricht-, Justier- bzw. Eichprozesse sein, die erforderlich sind, um den Messkopf für den jeweiligen Einsatzzweck anzupassen. Insbesondere bei der Einzelbearbeitung, bei Kleinserien und Mittelserien kann etwa das Einrichten des Messkopfes einen nicht vernachlässigbaren Zeitaufwand mit sich bringen.Such an in-process measuring head is approximately in the DE 196 16 353 A1 shown. The disadvantage here can be complicated setup, adjustment or calibration processes, which are necessary in order to adapt the measuring head for the respective intended use. In particular, in individual machining, small series and medium series can be about the setting of the measuring head bring a not negligible amount of time.

Vor diesem Hintergrund muss bereits eingewandt werden, dass die aus der DE 10 2009 042 252 A1 bekannte Messvorrichtung unter Umständen nicht den bei einer Inprozess-Messung erforderlichen Messgenauigkeiten entsprechen kann. Der zugehörige Messkopf weist einen Messtaster und ein Messprisma auf, die über eine Mehrzahl von Gestängeelementen des Gestänges mit einem absoluten Maßbezug gekoppelt sind. In die Lage des Messkopfes relativ zum Prüfling können sämtliche Abweichungen entlang von Einzelelementen der kinematischen Kette des Gestänges eingehen. Das kann insbesondere bei der abschnittsweisen Vermessung von exzentrischen Werkstücken nachteilig sein. Die Lage des Messkopfes relativ zum Prüfling, etwa relativ zu dessen Winkellage, kann fehlerbehaftet sein.Against this background must already be objected that the from the DE 10 2009 042 252 A1 known measuring device may not be able to meet the required in an in-process measurement accuracies. The associated measuring head has a measuring probe and a measuring prism, which are coupled via a plurality of linkage elements of the linkage with an absolute Maßbezug. In the position of the measuring head relative to the DUT, all deviations along individual elements of the kinematic chain of the linkage can enter. This can be disadvantageous, in particular in the section-by-section measurement of eccentric workpieces. The position of the measuring head relative to the test object, for example relative to its angular position, can be faulty.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine, anzugeben, bei der bei geringem Aufwand eine hochgenaue und hochflexible Vermessung von Werkstücken gestattet ist. Ferner soll ein Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks, insbesondere eines Werkstückdurchmessers, angegeben werden, das etwa mit einer solchen Werkzeugmaschine durchgeführt werden kann.Against this background, the invention has for its object to provide a machine tool, in particular a grinding machine, in which at low cost, a highly accurate and highly flexible measurement of workpieces is permitted. Furthermore, a method for measuring a workpiece, in particular a Workpiece diameter, can be specified, which can be performed with such a machine tool.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine, gelöst, die Folgendes aufweist:

  • – eine Werkstückaufnahme mit zumindest einem Werkstückhalter zur Aufnahme eines Werkstücks,
  • – eine Werkzeugeinheit mit einer Werkzeugspindel, insbesondere mit einem Schleifkopf, zur Aufnahme und zum Antrieb eines Werkzeugs, insbesondere zumindest einer Schleifscheibe, wobei die Werkzeugeinheit zumindest entlang einer Zustelllachse relativ zum Werkstück verfahrbar ist,
  • – eine modulare Messeinrichtung, die an der Werkzeugeinheit aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung zumindest einen Schaltmesskopf aufweist, wobei der zumindest eine Schaltmesskopf an einem Trägerstück aufgenommen ist, das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf bereitstellt, und
  • – eine Steuereinrichtung, die mit der Messeinrichtung und der Werkzeugeinheit koppelbar ist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, durch den zumindest einen Schaltmesskopf beim Antasten eines Werkstücks ausgelöste Signale zu erfassen und anhand einer Ist-Lage der Werkzeugeinheit eine Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes zu ermitteln.
This object is achieved according to the invention by a machine tool, in particular a grinding machine, which has the following:
  • A workpiece holder with at least one workpiece holder for holding a workpiece,
  • A tool unit with a tool spindle, in particular with a grinding head, for receiving and for driving a tool, in particular at least one grinding wheel, wherein the tool unit is movable relative to the workpiece at least along an infeed axis,
  • A modular measuring device, which is accommodated on the tool unit, wherein the measuring device has at least one switch measuring head, wherein the at least one switch measuring head is accommodated on a carrier piece which provides a plurality of defined desired positions for the at least one switch measuring head, and
  • - A control device which can be coupled to the measuring device and the tool unit, wherein the control device is adapted to detect triggered by the at least one switch measuring head when probing a workpiece signals and based on an actual position of the tool unit an actual position of the at least one switch measuring head to investigate.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.

Erfindungsgemäß kann nämlich mit einem geringen Zusatzaufwand eine stark erweiterte Funktionalität bereitgestellt werden. Durch einen Rückgriff der Steuereinrichtung auf Positionsdaten, die beim Verfahren der Werkzeugeinheit ohnehin erfasst werden bzw. ohne wesentlichen Zusatzaufwand erfasst werden können, kann die Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes hochgenau bestimmt werden. Beispielhaft kann anhand eines Auslösezeitpunktes des zumindest einen Schaltmesskopfes und der zugehörigen Ist-Lage der Werkzeugeinheit die Ist-Position des Schaltmesskopfes ermittelt werden. Die kann Rückschlüsse auf Werkstückgeometrien oder auf Werkstückabmessungen erlauben.In accordance with the invention, a greatly increased functionality can be provided with a small additional outlay. By recourse of the control device to position data, which are detected during the process of the tool unit anyway or can be detected without substantial additional effort, the actual position of the at least one switch measuring head can be determined with high accuracy. By way of example, the actual position of the switch measuring head can be determined on the basis of a trip time of the at least one switch measuring head and the associated actual position of the tool unit. This can allow conclusions about workpiece geometries or workpiece dimensions.

Das Trägerstück stellt eine Mehrzahl von Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf bereit. Auf diese Weise kann der zumindest eine Schaltmesskopf an verschiedenen Positionen befestigt werden. Dies kann dazu beitragen, verschiedene Messaufgaben erfüllen zu können. Die Messaufgaben können etwa ein radiales Antasten an das Werkstück umfassen. Die Messaufgaben können ferner ein axiales Antasten an das Werkstück umfassen. Der zumindest eine Schaltmesskopf kann derart am Trägerstück aufgenommen sein, dass etwa ein Tastarm in eine Vertiefung oder Ausnehmung am Werkstück eingeführt werden kann. Die kann grundsätzlich axial oder radial erfolgen. Die Vertiefung oder Ausnehmung kann etwa als Bohrung oder Nut ausgebildet sein. Eine Bohrung kann etwa als Axialbohrung oder Radialbohrung ausgeführt sein. Eine Nut kann etwa als Längsnut oder Umfangsnut ausgebildet sein. Verschiedene definierte Lagen und Orientierungen des zumindest einen Schaltmesskopfes erlauben eine genaue Bestimmung einer Vielzahl von Maßen.The carrier piece provides a plurality of desired positions for the at least one switch measuring head. In this way, the at least one switch measuring head can be fastened at different positions. This can help to fulfill different measuring tasks. The measuring tasks may include, for example, a radial contact with the workpiece. The measuring tasks may further comprise an axial engagement with the workpiece. The at least one switch measuring head can be received on the support piece in such a way that, for example, a feeler arm can be introduced into a depression or recess on the workpiece. The can basically be done axially or radially. The recess or recess may be formed approximately as a bore or groove. A bore can be designed as an axial bore or radial bore. A groove may be formed approximately as a longitudinal groove or circumferential groove. Various defined positions and orientations of the at least one switch measuring head allow an accurate determination of a large number of dimensions.

Eine Mehrzahl definierter Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf kann ferner ein Antasten und Vermessen von Werkstücken erlauben, die hinsichtlich ihrer Abmessungsbereiche und Größenordnungen deutliche Unterschiede aufweisen. Auf diese Weise können etwa ohne wesentliche Umrüstarbeiten sowohl relativ ”große” als auch relativ ”kleine” Werkstücke vermessen werden. Auch die Erfassung verschiedener Lage- und Formtoleranzen ist denkbar. Vorzugsweise sind zwei Schaltmessköpfe am Trägerfeil aufgenommen. Auf diese Weise kann das Werkstück mit noch höherer Flexibilität vermessen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der zumindest eine Schaltmesskopf als Auslöseschalter (oder: Triggerschalter) ausgebildet. Mit anderen Worten kann der zumindest eine Schaltmesskopf etwa dazu ausgebildet sein, lediglich zwei Zustandssignale zu erzeugen. Dabei kann es sich um den Zustand ”kein Kontakt” sowie um den Zustand ”Kontakt” handeln. Auf diese Weise kann durch ein vom zumindest einen Schaltmesskopf erzeugtes ”Kontakt”-Signal eine indirekte Positionsbestimmung des Schaltmesskopfes unter Beachtung der Ist-Lage der Werkzeugeinheit erfolgen. Es können Informationen etwa eine Werkstückgeometrie gewonnen werden. Die Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes kann grundsätzlich absolut oder relativ erfasst werden.A plurality of defined desired positions for the at least one switch measuring head can also allow a probing and measuring of workpieces, which have significant differences in terms of their dimensional ranges and magnitudes. In this way, it is possible to measure both relatively "large" and relatively "small" workpieces without substantial retooling work. The detection of different position and shape tolerances is conceivable. Preferably, two Schaltmessköpfe be added to the carrier arrow. In this way, the workpiece can be measured with even greater flexibility. According to a preferred embodiment, the at least one switching measuring head is designed as a trigger switch (or: trigger switch). In other words, the at least one switch measuring head may be designed to generate only two status signals. This may be the status "no contact" as well as the status "contact". In this way, by means of a "contact" signal generated by the at least one switching measuring head, an indirect determination of the position of the switching measuring head can take place, taking into account the actual position of the tool unit. Information about a workpiece geometry can be obtained. The actual position of the at least one switch measuring head can basically be detected absolutely or relatively.

Insbesondere dann, wenn die Werkzeugeinheit mehr als eine verfahrbare Achsen zu deren Verlagerung aufweist, kann die Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes in mehreren Richtungen oder Raumachsen erfasst werden. Die Werkzeugeinheit ist zumindest entlang einer Zustellachse relativ zum Werkstück verlagerbar. Demgemäß kann die (absolute oder relative) Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes auf dieser Achse erfasst werden. Wenn die Werkzeugeinheit darüber hinaus entlang zumindest einer weiteren Achse relativ zum Werkstück verfahrbar ist, kann die Bestimmung der Ist-Position anhand einer entsprechenden Mehrzahl von Raumachsen erfolgen. Eine solche Bewegung kann etwa eine Vorschubbewegung umfassen. Beispielhaft kann eine zweidimensionale oder dreidimensionale Positionsbestimmung des zumindest einen Schaltmesskopfes erzielt werden. Es versteht sich, dass die Werkzeugeinheit direkt oder indirekt verfahren werden kann. Allgemein kann eine Relativbewegung zwischen der Werkzeugeinheit und dem Werkstück umfasst sein. Mit anderen Worten kann also etwa auch eine Bewegung des Werkstücks gegenüber der Werkzeugeinheit eine Relativbewegung zwischen der Werkzeugeinheit und dem Werkzeug darstellen. Auch bei dieser Bewegung erfassbare Ist-Lagen der Werkzeugeinheit können zur Bestimmung der Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes genutzt werden. Ferner kann die Werkzeugeinheit auch mittelbar verfahren werden. Dies kann etwa über einen Kreuztisch erfolgen, der eine Bewegung in zwei Raumrichtungen ermöglicht.In particular, when the tool unit has more than one movable axes for their displacement, the actual position of the at least one switch measuring head can be detected in several directions or spatial axes. The tool unit is displaceable relative to the workpiece at least along a feed axis. Accordingly, the (absolute or relative) actual position of the at least one switch measuring head can be detected on this axis. Moreover, if the tool unit can be moved along at least one further axis relative to the workpiece, the determination of the actual position can take place on the basis of a corresponding plurality of spatial axes. Such a movement may include, for example, an advancing movement. By way of example, a two-dimensional or three-dimensional position determination of the at least one switch measuring head can be achieved. It It is understood that the tool unit can be moved directly or indirectly. In general, a relative movement between the tool unit and the workpiece may be included. In other words, a movement of the workpiece relative to the tool unit may also represent a relative movement between the tool unit and the tool. Also in this movement detectable actual positions of the tool unit can be used to determine the actual position of the at least one switch measuring head. Furthermore, the tool unit can also be moved indirectly. This can be done about a cross table, which allows movement in two directions.

Es ist grundsätzlich vorstellbar, anhand von Referenzobjekten eine relative oder absolute Kalibrierung der modularen Messeinrichtung vorzunehmen. Die Kalibrierung kann sich insbesondere auf den zumindest einen Schaltmesskopf beziehen. Referenzobjekte können etwa als fixe oder lösbare Referenzgeometrien an der Werkzeugmaschine vorgesehen sein. Durch Antasten eines Referenzobjekts mit bekannter Lage und/oder bekannter Geometrie kann die Kalibrierung erfolgen. Eine absolute Kalibrierung kann eine genaue Bestimmung der Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes in Relation zur Ist-Lage der Werkzeugeinheit umfassen. Auf diese Weise können etwa einzelne Punkte absolut erfasst werden. Eine relative Kalibrierung kann etwa das Antasten zweier definierte Punkte an einem Referenzobjekt umfassen. Etwa dann, wenn ein Abstand zwischen diesen Punkten vorbekannt ist, kann eine relative Kalibrierung erfolgen, ohne die jeweiligen Absolutlagen des zumindest einen Schaltmesskopfes erfassen zu müssen.It is fundamentally conceivable to carry out a relative or absolute calibration of the modular measuring device on the basis of reference objects. The calibration may relate in particular to the at least one switch measuring head. Reference objects can be provided, for example, as fixed or detachable reference geometries on the machine tool. By touching a reference object with a known position and / or known geometry, the calibration can be done. An absolute calibration may include an accurate determination of the actual position of the at least one switch measuring head in relation to the actual position of the tool unit. In this way, individual points can be absolutely recorded. A relative calibration may include, for example, probing two defined points on a reference object. For example, if a distance between these points is already known, a relative calibration can be carried out without having to detect the respective absolute positions of the at least one switch measuring head.

In bevorzugter Weiterbildung weist die modulare Messeinrichtung zumindest zwei Schaltmessköpfe auf, die zueinander beabstandet am Trägerstück aufgenommen sind, wobei die zumindest zwei Schaltmessköpfe in einer ersten Messkonfiguration einen Basisabstand voneinander aufweisen, der einen Messbereich definiert, wobei der Basisabstand größer als ein bekanntes Referenzmaß gewählt ist, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Ist-Lage der Werkzeugeinheit entlang der Zustellachse zu erfassen, und auf Basis eines Verfahrweges der Werkzeugeinheit beim Antasten eines Werkstücks, das in den Messbereich eingebracht ist, mit den zumindest zwei Schaltmessköpfen unter Berücksichtigung des Referenzmaßes und/oder des Basisabstands einen Ist-Abstand, insbesondere einen Ist-Durchmesser, zu ermitteln. Insbesondere können die zumindest zwei Schaltmessköpfe in einer Richtung parallel und/oder fluchtend zur Zustellachse beabstandet sein. Der Basisabstand kann etwa zwischen zwei Tastarmen der Schaltmessköpfe und/oder deren Tastkugeln oder vergleichbaren Kontaktelementen bestimmt werden. Die zumindest zwei Schaltmessköpfe können Bestandteil eines Messaufsatzes sein.In a preferred development, the modular measuring device has at least two switch measuring heads which are accommodated at a distance from one another on the carrier piece, wherein the at least two switch measuring heads have a basic distance from one another in a first measuring configuration, which defines a measuring range, wherein the base distance is chosen larger than a known reference dimension, and wherein the control device is designed to detect an actual position of the tool unit along the feed axis, and based on a travel path of the tool unit when touching a workpiece, which is introduced into the measuring range, with the at least two switch measuring heads taking into account the reference dimension and / / or the base distance to determine an actual distance, in particular an actual diameter. In particular, the at least two Schaltmessköpfe may be spaced in a direction parallel and / or in alignment with the Zustellachse. The base distance can be determined approximately between two scanning arms of the Schaltmessköpfe and / or their Tastkugeln or comparable contact elements. The at least two switch measuring heads can be part of a measuring attachment.

Gemäß dieser Weiterbildung weist der Messaufsatz im Vergleich zum erwarteten Maß des zu vermessenden Werkstücks ein ”Übermaß” auf, das beim Messen jedoch kompensiert werden kann. Etwa beim Messen eines Durchmessers des Werkstücks wird zunächst ein erster Schaltmesskopf der zumindest zwei Schaltmessköpfe durch eine Bewegung der Werkzeugeinheit, an der die Messeinrichtung aufgenommen ist, entlang der Zustellachse verfahren, bis eine Messung erfolgen kann. Anschließend wird das Werkstück etwa auf der gegenüberliegenden Seite durch einen zweiten Schaltmesskopf der zumindest zwei Schaltmessköpfe angetastet, indem die Werkzeugeinheit entsprechend entlang der Zustellachse verfahren wird.According to this development, the measuring attachment in comparison to the expected dimension of the workpiece to be measured on an "oversize", which can be compensated during measurement, however. For example, when measuring a diameter of the workpiece, a first switching measuring head of the at least two switching measuring heads is first moved along the feed axis by a movement of the tool unit, on which the measuring device is received, until a measurement can take place. Subsequently, the workpiece is approximately touched on the opposite side by a second switching measuring head of the at least two switch measuring heads, by moving the tool unit along the feed axis.

Bei dieser doppelten Antastung kann der Verfahrweg der Werkzeugeinheit bestimmt werden. Ausgehend von dem Basisabstand, der unter Verwendung des bekannten Referenzmaßes ermittelt ist, kann in einfacher Weise der Ist-Abstand ermittelt werden. Auf diese Weise ist die Werkzeugmaschine in besonders vorteilhafter Art dazu ausgebildet, eine Messung durchzuführen, die Elemente einer absoluten Messung und einer relativen Messung kombinieren kann. Maschinenseitige Ungenauigkeiten, etwa Verformungen aufgrund von Erwärmung im Betrieb oder Ähnliches, können regelmäßig nur über den Relativabstand der zwei absoluten Ist-Lagen der Werkzeugeinheit entlang der Zustellachse beim Antasten in das Messergebnis eingehen. Die Messung kann fehlerarm erfolgen.In this double probing the travel of the tool unit can be determined. Starting from the base distance, which is determined using the known reference dimension, the actual distance can be determined in a simple manner. In this way, the machine tool is designed in a particularly advantageous manner to perform a measurement that can combine elements of an absolute measurement and a relative measurement. Machine-side inaccuracies, such as deformations due to heating during operation or the like, can regularly enter into the measurement result only on the relative distance of the two absolute actual positions of the tool unit along the feed axis when probing. The measurement can be carried out with little error.

Auf den Messaufsatz selbst, insbesondere den Basisabstand zwischen den zumindest zwei Schaltmessköpfen, können maschinenseitige Einflussfaktoren nicht in nennenswerter Weise einwirken. Im Vergleich zur Inprozess-Messung, bei der der Messaufsatz hochgenau auf das erwartete Maß eingestellt werden muss, ist eine deutlich erhöhte Flexibilität gegeben. Auf diese Weise kann etwa auch bei Einzelfertigungen, Kleinserien oder mittleren Serien bei geringem Aufwand eine hohe Fertigungsqualität gewährleistet werden. Insbesondere bei derartigen Anwendungen ist die zur Messung erforderliche Zeit, in der etwa kein Eingriff der Schleifscheibe erfolgen kann, nicht von hoher Bedeutung. Es versteht sich, dass die Fähigkeit zur Erfassung der Ist-Lagen zur Ermittlung des Verfahrweges genutzt werden kann. Der Verfahrweg kann dem Abstand zweier Ist-Lagen der Werkzeugeinheit entlang der Zustellachse beim Antasten entsprechen. Die Ist-Lagen können absolut oder relativ erfasst werden.On the measuring attachment itself, in particular the base distance between the at least two Schaltmessköpfen, machine-side influencing factors can not act in a significant way. Compared to the in-process measurement, in which the measuring attachment has to be adjusted with high accuracy to the expected dimension, there is a significantly increased flexibility. In this way, high production quality can be ensured, for example, even in individual production, small series or medium series with little effort. Especially in such applications, the time required for the measurement, in which, for example, no engagement of the grinding wheel can take place, is not of great importance. It is understood that the ability to detect the actual positions can be used to determine the travel path. The travel can correspond to the distance between two actual positions of the tool unit along the feed axis when probing. The actual positions can be recorded absolutely or relatively.

Bekannte Absolutmessköpfe weisen im Regelfall zumindest zwei komplexe Messzellen auf, denen jeweils ein Taster zugeordnet ist. Bauartbedingt sind die Taster beweglich angeordnet und beispielsweise scherenförmig oder aber als aufeinander zu bewegbare, im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Schenkel ausgeführt. Somit sind Absolutmessköpfe im Regelfall sehr aufwändig gestaltet. Gewicht und Einbaugröße sind beträchtlich. Aufgrund hoher Investitionskosten scheiden Absolutmessköpfe als Messmittel für eine Vielzahl von Anwendungen aus. Der komplexe Aufbau eines Absolutmesskopfs, bei dem die Messtaster zueinander beweglich angeordnet sind, geht häufig mit Verringerung der Messgenauigkeit einher. Derartige Messköpfe können aufgrund ihres komplexen Aufbaus nur mit hohen Kosten realisiert werden.Known absolute measuring heads usually have at least two complex measuring cells, to each of which a button is assigned. Due to the design the buttons are arranged to be movable and, for example, scissors-shaped or executed as mutually movable, substantially parallel legs. Thus, absolute measuring heads are usually very elaborately designed. Weight and installation size are considerable. Due to high investment costs, absolute measuring heads are no longer used as measuring instruments for a large number of applications. The complex structure of an absolute measuring head, in which the probes are arranged to be movable relative to one another, is often associated with a reduction in the measuring accuracy. Such measuring heads can be realized only with high costs due to their complex structure.

Demgegenüber führt die Kombination des Messaufsatzes mit den zumindest zwei Schaltmessköpfen, die in der ersten Messkonfiguration einen fixen Basisabstand zueinander aufweisen, mit der – ohnehin vorgesehenen – verfahrbaren Werkzeugeinheit bei deutlich geringerem baulichen Aufwand und Kostenaufwand zu höheren Messgenauigkeiten. Wie eingangs erwähnt, kann eine maschinenseitige Abweichung, etwa der sogenannte thermische Gang, nur über einen geringen Relativwert, nämlich die Differenz zwischen zwei Ist-Lagen der Werkzeugeinheit, auf das Messergebnis Einfluss nehmen. Ein Eichen der Messeinrichtung anhand des bekannten Referenzmaßes kann dazu führen, dass ein großer Anteil des Basisabstands gewissenmaßen fehlerfrei oder fehlerarm in dessen Ermittlung eingeht.In contrast, the combination of the measuring attachment with the at least two switching measuring heads, which have a fixed base distance from one another in the first measuring configuration, leads to higher measuring accuracies with the movable tool unit, which is provided anyway, with significantly less constructional effort and cost expenditure. As mentioned above, a machine-side deviation, such as the so-called thermal gear, only on a small relative value, namely the difference between two actual positions of the tool unit, influence the measurement result. An oak of the measuring device based on the known Referenzmaßes can lead to a large proportion of the base distance conscientiously error-free or poorly received in its determination.

Bei bekannten Inprozess-Messköpfen muss etwa dann, wenn eine Mehrzahl von Durchmessern am gleichen Werkstück in einer Aufspannung zu schleifen sind, für jeden dieser Durchmesser eigene Messmittel, etwa jeweils ein eigener Messkopf, bereitgehalten werden. Der Messaufsatz mit ”Übermaß” kann es erlauben, jeden dieser Durchmesser bei der Fertigung abzuprüfen, ohne dass das Werkstück ausgespannt werden muss. Auch in diesem Zusammenhang kann sich ein deutlich verringerter Investitionsaufwand und Bauraumaufwand bei nahezu gleichen Genauigkeiten ergeben.In the case of known in-process measuring heads, for example, if a plurality of diameters are to be ground on the same workpiece in one clamping, separate measuring means, for example a separate measuring head, must be kept ready for each of these diameters. The "oversized" measuring attachment can allow each of these diameters to be checked during production without the workpiece having to be unclamped. Also in this context, a significantly reduced capital expenditure and space requirements can result in almost the same accuracy.

Es versteht sich, dass der Begriff ”Einbringen” relativ verstanden werden kann. Ein Einbringen des Werkstücks in den Messbereich zwischen den zumindest zwei Schaltmessköpfen der Messeinrichtung kann etwa auch dadurch erfolgen, dass die Schaltmessköpfe zum Werkstück hin bewegt werden. Die zumindest zwei Schaltmessköpfe können etwa als taktile Schaltmessköpfe oder aber als berührungslos messende Schaltmessköpfe ausgebildet sein.It is understood that the term "introduction" can be relatively understood. An introduction of the workpiece in the measuring range between the at least two switching measuring heads of the measuring device can also take place, for example, by the switching measuring heads being moved toward the workpiece. The at least two switching measuring heads can be designed, for example, as tactile switching measuring heads or else as contactless measuring measuring heads.

In bevorzugter Weiterbildung ist zumindest ein Schaltmesskopf an einem Adapterstück aufgenommen, das auf das Trägerstück abgestimmt ist und in einer Mehrzahl von definierten Soll-Lagen am Trägerstück befestigbar ist. Etwa dann, wenn zwei Schaltmessköpfe vorgesehen sind, kann jedem Schaltmesskopf ein Adapterstück zugeordnet sein. Die Adapterstücke können mittelbar oder unmittelbar am Trägerstück aufgenommen sein. Eine mittelbare Befestigung kann unter Einbeziehung weiterer zwischenliegender Teile erfolgen. Beispielhaft kann das Trägerstück eine definierte Befestigungsgeometrie für zumindest ein Adapterstück, vorzugsweise zwei Adapterstücke aufweisen. Die Befestigungsgeometrie kann etwa Passflächen und/oder ein definiertes Lochbild für Befestigungselemente aufweisen. Es versteht sich, dass an dem zumindest einen Adapterstück eine zumindest teilweise mit der Befestigungsgeometrie korrespondierende Passgeometrie vorgesehen sein kann. Das zumindest eine Adapterstück kann etwa lösbar mit dem Trägerstück verbunden sein. Hierzu eignen sich etwa Schraubverbindungen, Klemmverbindungen oder Ähnliches. Die Verbindung kann ferner auch Passelemente, etwa Passstifte aufweisen. Passelemente können eine hochgenaue Lagezuordnung ermöglichen. Es versteht sich ebenso, dass der zumindest eine Schaltmesskopf mittelbar oder unmittelbar am jeweiligen Trägerstück aufgenommen sein kann. Eine mittelbare Aufnahme kann etwa unter Einbeziehung eines Passstückes erfolgen. Die Adapterstücke können grundsätzlich gleichartig gestaltet sein. Es jedoch auch denkbar, verschiedenartig gestaltete Adapterstücke zu verwenden. Dabei kann es sich etwa um ein erstes Adapterstück sowie ein zweites Adapterstück handeln, wobei das zweite Adapterstück vom ersten Adapterstück verschieden ist.In a preferred development, at least one switch measuring head is accommodated on an adapter piece, which is matched to the carrier piece and can be fastened in a plurality of defined desired positions on the carrier piece. For example, if two switch measuring heads are provided, each switch measuring head can be assigned an adapter piece. The adapters may be received directly or indirectly on the carrier piece. An indirect attachment can be done with the inclusion of other intermediate parts. By way of example, the carrier piece may have a defined attachment geometry for at least one adapter piece, preferably two adapter pieces. The attachment geometry may include mating surfaces and / or a defined hole pattern for fasteners. It is understood that on the at least one adapter piece an at least partially corresponding with the mounting geometry fitting geometry can be provided. The at least one adapter piece can be connected to the carrier piece in a detachable manner. For this purpose are about screw, clamp connections or the like. The compound can also have matching elements, such as dowel pins. Fitting elements can enable a highly accurate position assignment. It is also understood that the at least one switch measuring head can be received directly or indirectly on the respective carrier piece. An indirect recording can be done with the inclusion of a fitting. The adapters can basically be designed identically. However, it is also conceivable to use differently designed adapter pieces. This may be about a first adapter piece and a second adapter piece, wherein the second adapter piece is different from the first adapter piece.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die zumindest zwei Schaltmessköpfe in einer zweiten Messkonfiguration derart in einer Raumrichtung voneinander beabstandet am Trägerstück aufgenommen, dass ein Schaltmesskopf das Werkstück axial antasten kann. Dies kann etwa ein einer Z-Richtung erfolgen, die parallel zu einer Werkstückspindelachse verläuft. Die Z-Richtung kann etwa mit einer Werkstückachse korrespondieren. Auf diese Weise kann das Werkstück mit einem Schaltmesskopf axial angefahren und angetastet werden, ohne dass der andere (axial versetzte) Schaltmesskopf das Werkstück axial kontaktiert. Axiale Antastungen können etwa zur Bestimmung axialer Abmessungen des Werkstücks erfolgen. Ferner kann mittels einer Mehrzahl axialer Antastungen etwa eine Planheit (auch: Ebenheit) einer Axialfläche des Werkstücks bestimmt werden.According to a further embodiment, the at least two switch measuring heads are accommodated in a second measuring configuration spaced apart from one another in a spatial direction on the carrier piece such that a switch measuring head can axially touch the workpiece. This can be done approximately in a Z-direction, which runs parallel to a workpiece spindle axis. The Z-direction may correspond approximately to a workpiece axis. In this way, the workpiece can be axially approached and touched with a switch measuring head, without the other (axially offset) switch measuring head axially contacting the workpiece. Axial probing can be done for example to determine the axial dimensions of the workpiece. Furthermore, by means of a plurality of axial probes approximately a flatness (also flatness) of an axial surface of the workpiece can be determined.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest ein Schaltmesskopf einen gekrümmten Tastarm auf, der unter einem Winkel zu einer Längsachse des Schaltmesskopfes ausläuft. Somit kann der zumindest eine Schaltmesskopf bzw. dessen Tastarm in Ausnehmungen und Vertiefungen am Werkstück eindringen. Ferner kann mittels eines gekrümmten Tastarms etwa ein Abstand zwischen zwei Schaltmessköpfen variiert werden. Es versteht sich, dass etwa dann, wenn zwei oder mehr Schaltmessköpfe verwendet werden, lediglich einer davon oder aber eine Mehrzahl von Schaltmessköpfen mit einem gekrümmten Tastarm versehen sein kein. Tastarme von Schaltmessköpfen können regelmäßig ohne großen Aufwand ausgewechselt werden. Somit kann durch Nutzung verschiedener Tastarmgeometrien die Flexibilität der Messeinrichtung weiter erhöht werden. Unter einen ”gekrümmten” Tastarm kann ein Tastarm verstanden werden, der verschiedene Geometrien umfassen kann. Ein ”gerader” Tastarm ist regelmäßig als stiftförmiger oder stabförmiger Rotationskörper ausgebildet, dessen Achse mit der Längsachse des Schaltmesskopfes zusammenfällt. Die Längsachse des Schaltmesskopfes kann einer Haupterstreckungsrichtung des Schaltmesskopfes entsprechen. Ein gekrümmter Tastarm kann demgegenüber gebogen und/oder abgewinkelt sein. Ein gekrümmter Tastarm kann grundsätzlich auch eine Kröpfung aufweisen.According to a further embodiment, at least one switch measuring head has a curved sensing arm, which terminates at an angle to a longitudinal axis of the switch measuring head. Thus, the at least one switch measuring head or its scanning arm can penetrate into recesses and depressions on the workpiece. Furthermore, by means of a curved probe arm, for example, a distance between two switch measuring heads can be varied. It goes without saying For example, if two or more switch gauges are used, only one or a plurality of switch gauges will not be provided with a curved probe arm. Tastarme of Schaltmessköpfen can be replaced regularly without much effort. Thus, by using different Tastarmgeometrien the flexibility of the measuring device can be further increased. A "curved" sensing arm may be understood to mean a sensing arm that may include various geometries. A "straight" probe arm is regularly formed as a pin-shaped or rod-shaped body of revolution whose axis coincides with the longitudinal axis of the switch measuring head. The longitudinal axis of the switch measuring head can correspond to a main extension direction of the switch measuring head. In contrast, a curved probe arm can be bent and / or angled. A curved probe arm can in principle also have a crank.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Messeinrichtung einen Messaufsatz auf, an dem die zumindest zwei Schaltmessköpfe aufgenommen sind, wobei der Messaufsatz verschwenkbar ist, um das Werkstück in den Messbereich einzubringen. Auf diese Weise kann der Messaufsatz über eine einfache Schwenkbewegung in Richtung auf das Werkstück bewegt werden, um die Antastungen durchführen zu können. Dies kann etwa durch einen Linearantrieb erfolgen, beispielsweise einen Hydraulikzylinder. Durch die Verschwenkbarkeit können Kollisionen vermieden werden, die beispielsweise beim Verfahren der Werkzeugeinheit bei einer Schleifbearbeitung auftreten können.According to a further embodiment, the measuring device has a measuring attachment, on which the at least two switch measuring heads are accommodated, wherein the measuring attachment can be pivoted in order to introduce the workpiece into the measuring region. In this way, the measuring attachment can be moved by a simple pivoting movement in the direction of the workpiece in order to perform the probing can. This can be done for example by a linear drive, such as a hydraulic cylinder. By pivoting collisions can be avoided, which can occur, for example, when moving the tool unit in an abrasive machining.

Abgesehen von einer solchen Schwenkvorrichtung sind für die Messeinrichtung regelmäßig keine weiteren separaten Antriebseinrichtungen erforderlich. Der Messaufsatz kann etwa U-förmig gestaltet sein. Der erste und der zweite Schaltmesskopf können dabei die Schenkel des U bilden. Der Innenraum des U kann den Messbereich bestimmen.Apart from such a pivoting device regularly no further separate drive means are required for the measuring device. The measuring attachment can be designed approximately U-shaped. The first and the second switch measuring head can form the legs of the U. The interior of the U can determine the measuring range.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Messeinrichtung einen Koppelgetriebemechanismus auf, der ein Verschwenken zwischen einer Messstellung und einer Außer-Eingriff-Stellung erlaubt.According to a further aspect, the measuring device has a coupling mechanism, which allows a pivoting between a measuring position and an out-of-engagement position.

Ein Koppelgetriebemechanismus kann besonders platzsparend ausgebildet sein. Durch den Koppelgetriebemechanismus können zwei Endlagen definiert sein, nämlich etwa die Messstellung und die Außer-Eingriff-Stellung. Insbesondere die Messstellung kann durch konstruktive Maßnahmen, wie etwa Anschläge oder dergleichen, mit hoher Reproduzierbarkeit verwirklicht werden.A coupling mechanism can be designed to save space. By the coupling mechanism, two end positions can be defined, namely about the measuring position and the disengaged position. In particular, the measuring position can be realized by constructive measures, such as stops or the like, with high reproducibility.

Wenn die Messstellung und die Außer-Eingriff-Stellung etwa durch mechanische Gestaltungen am Koppelgetriebemechanismus definiert sind, kann zum Antrieb der Messeinrichtung ein einfaches Antriebselement bzw. Stellelement gewählt werden. Aufwändige Steuereinrichtungen für den Koppelgetriebemechanismus können auf diese Weise vermieden werden. Anstatt eines Koppelgetriebemechanismus können alternativ etwa Drehgelenke mit definiertem Schwenkbereich oder etwa mit steuerbaren Motoren gekoppelte Schwenkarme vorgesehen sein. Es kann von Vorteil sein, wenn die Motoren eine hohe Positioniergenauigkeit aufweisen.If the measuring position and the disengaged position are defined by mechanical designs on the coupling mechanism, a simple drive element or actuator can be selected to drive the measuring device. Elaborate control devices for the coupling mechanism can be avoided in this way. Instead of a coupling mechanism may alternatively be provided about swivel joints with defined pivoting range or coupled about controllable motors pivot arms. It may be advantageous if the motors have a high positioning accuracy.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen der Basisabstand und der Ist-Abstand ein Verhältnis von ungefähr maximal 2:1, vorzugsweise maximal 1,5:1, weiter bevorzugt maximal 1,2:1, noch weiter bevorzugt maximal 1,1:1 auf. Je kleiner das Verhältnis zwischen dem Basisabstand und dem Ist-Abstand ist, desto geringer werden maschinenseitige Einflüsse bei der Ermittlung des Ist-Abstands.According to a further embodiment, the base distance and the actual distance have a ratio of approximately a maximum of 2: 1, preferably a maximum of 1.5: 1, more preferably a maximum of 1.2: 1, even more preferably a maximum of 1.1: 1. The smaller the ratio between the base distance and the actual distance, the lower the machine-side influences in determining the actual distance.

Demgegenüber kann sich bei einem großen Verhältnis zwischen dem Basisabstand und dem Ist-Abstand eine höhere Flexibilität der Messeinrichtung ergeben. Der Messaufsatz kann für eine Vielzahl von Ist-Abständen, insbesondere Ist-Durchmessern, geeignet sein. Maschinenseitige Einflüsse kommen im Wesentlichen nur über den Verfahrweg, der etwa der Differenz zwischen dem Basisabstand und dem Ist-Abstand entspricht, zum Tragen.In contrast, a higher flexibility of the measuring device can result with a large ratio between the base distance and the actual distance. The measuring attachment can be suitable for a large number of actual distances, in particular actual diameters. Machine-side influences come essentially only over the travel, which corresponds approximately to the difference between the base distance and the actual distance.

Der Basisabstand kann durch Verfahren der Werkzeugeinheit entlang der Zustellachse und beidseitiges Antasten des in der Werkzeugaufnahme aufgenommenen Referenzmaßes unter Berücksichtigung des Verfahrweges der Werkzeugeinheit ermittelt werden. Bei einem geringen Verhältnis zwischen dem Basisabstand und dem Referenzabstand kann eine hohe Genauigkeit bei der Ermittlung des Basisabstands gewährleistet werden. Höchste Genauigkeiten können erzielt werden, wenn das Referenzmaß nahezu dem Basisabstand entspricht, also nur unwesentlich kleiner ist.The base distance can be determined by moving the tool unit along the feed axis and probing both sides of the reference dimension recorded in the tool holder, taking into account the travel path of the tool unit. With a low ratio between the base distance and the reference distance, a high accuracy in the determination of the base distance can be ensured. Highest accuracies can be achieved if the reference dimension corresponds to almost the base distance, that is only slightly smaller.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist zumindest ein Schaltmesskopf der zumindest zwei Schaltmessköpfe in einem Proportionalitätsbereich auslenkbar, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Auslenkung des zumindest einen Schaltmesskopfes zu erfassen. Zu diesem Zweck kann der zumindest eine Schaltmesskopf mit einem Wegaufnehmer zur Erfassung der Auslenkung versehen sein. Wegaufnehmer können etwa als induktive Wegaufnehmer, kapazitive Wegaufnehmer oder als Potentiometergeber ausgebildet sein. Andere Prinzipien zur Erfassung der Auslenkung sind denkbar. Eine Erfassung der Auslenkung kann etwa auch über Dehnmessstreifen erfolgen. Es könnten auch Piezoelemente zur Anwendung kommen. Auslenkbare Messtaster erlauben regelmäßig zumindest im Proportionalitätsbereich eine hochgenaue Lageerfassung. Die Auslenkung des zumindest einen Schaltmesskopfes kann bei der Ermittlung des Ist-Abstands berücksichtigt werden. Auf diese Weise können etwa absolute Maschineneinflüsse beim Verfahren der Werkzeugeinheit zum Antasten des Werkzeugs erkannt und ausgeglichen werden. In Kenntnis der Auslenkung des zumindest einen Schaltmesskopfes kann der Verfahrweg der Werkzeugeinheit korrigiert werden.According to a further embodiment, at least one switching measuring head of the at least two switching measuring heads can be deflected in a proportionality range, wherein the control device is designed to detect the deflection of the at least one switching measuring head. For this purpose, the at least one switch measuring head can be provided with a displacement transducer for detecting the deflection. Position transducers can be designed, for example, as inductive displacement transducers, capacitive transducers or as potentiometer transmitters. Other principles for detecting the deflection are conceivable. A detection of the deflection can also be done via strain gauges. Piezo elements could also be used. Deflectable probes allow regular at least in the proportionality range a highly accurate position detection. The deflection of the at least one switch measuring head can be taken into account when determining the actual distance. In this way, about absolute machine influences can be detected and compensated when moving the tool unit for probing the tool. In knowledge of the deflection of the at least one switch measuring head of the travel of the tool unit can be corrected.

Demgegenüber kann es gemäß verschiedener bevorzugter Ausgestaltungen gerade bevorzugt sein, Schaltmessköpfe zu verwenden, die lediglich dazu ausgebildet sein, ein Auslösesignal (auch: Triggersignal) auszugeben. Mit anderen Worten können die Schaltmessköpfe etwa zwei Zustände aufweisen (”Kontakt” oder ”kein Kontakt”), jedoch keine Zwischenzustände ausgeben. Derartige Schaltmessköpfe können grundsätzlich auch auslenkbar gestaltet sein. Über eine minimale Auslenkung eines Tastarms kann etwa eine Antastung detektiert werden. Eine solche Auslenkung kann etwa den Zustand eines Schaltkreises des Schaltmesskopfes ändern (öffnen oder schließen). Derartige Schaltmessköpfe sind kostengünstiger als Messköpfe, die aufwändige interne Wegerfassungssysteme aufweisen.On the other hand, according to various preferred embodiments, it may just be preferred to use switch measuring heads which are merely designed to output a trigger signal (also: trigger signal). In other words, the switch gauges may have about two states ("contact" or "no contact") but not output intermediate states. Such switch measuring heads can basically also be made deflectable. About a minimum deflection of a sensing arm about a probing can be detected. Such a deflection can, for example, change the state of a circuit of the switch measuring head (open or close). Such switching measuring heads are less expensive than measuring heads, which have complex internal path detection systems.

Gemäß einer Weiterbildung ist das Werkstück an einer Werkstückspindel aufnehmbar, die selektiv um eine Werkstückspindelachse rotatorisch antreibbar ist, wobei die Werkstückspindelachse vorzugsweise senkrecht zur Zustellachse angeordnet ist, und wobei die Werkzeugspindel vorzugsweise eine Werkzeugspindelachse aufweist, die parallel zur Werkstückspindelachse angeordnet ist. Eine solchermaßen gestaltete Werkstückspindel kann etwa auch als C-Achse bezeichnet werden. Eine steuerbare C-Achse kann eine gezielte Messung von Ist-Abständen an verschiedenen Stellen entlang des Werkstückumfangs erlauben. Durch mehrmaliges Antasten des Werkstücks mit dem zumindest einen Schaltmesskopf kann sich der Anwendungsbereich der Messeinrichtung erweitern. Insbesondere in Kombination mit der selektiv um ihre Werkstückspindelachse antreibbaren Werkstückspindel, also der C-Achse, können etwa Unrundheiten des Werkstücks erfasst werden. Auf diese Weise können etwa auch Formtoleranzen überprüft werden.According to a development, the workpiece can be accommodated on a workpiece spindle, which can be driven rotationally selectively about a workpiece spindle axis, wherein the workpiece spindle axis is preferably arranged perpendicular to the feed axis, and wherein the tool spindle preferably has a tool spindle axis which is arranged parallel to the workpiece spindle axis. A workpiece spindle designed in this way can also be called a C-axis. A controllable C-axis may allow targeted measurement of actual distances at various locations along the circumference of the workpiece. By repeated probing of the workpiece with the at least one switch measuring head, the scope of the measuring device can expand. In particular, in combination with the workpiece spindle which can be driven selectively about its workpiece spindle axis, that is to say the C axis, it is possible to detect, for example, irregularities of the workpiece. In this way, for example, form tolerances can be checked.

Gemäß einer Weiterbildung ist die Werkzeugeinheit parallel zur Werkstückspindelachse relativ zum Werkstück verfahrbar. Auf diese Weise können an einer Vielzahl verschiedener Axialpositionen des aufgenommenen Werkstücks Ist-Abstände ermittelt werden. Ein axiales Verfahren der Werkzeugeinheit erlaubt ferner ein axiales Antasten des Werkstücks durch den zumindest einen Schaltmesskopf. Neben der Bestimmung radialer Maße oder Abstände können somit auch axiale Geometrieelemente oder Abstände erfasst werden.According to a development, the tool unit can be moved parallel to the workpiece spindle axis relative to the workpiece. In this way, actual distances can be determined at a plurality of different axial positions of the recorded workpiece. An axial method of the tool unit further allows an axial probing of the workpiece by the at least one switch measuring head. In addition to the determination of radial dimensions or distances, axial geometry elements or distances can thus also be detected.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, bei einer gekoppelten Bewegung die Werkzeugeinheit selektiv entlang der Zustellachse zu verfahren und die Werkstückspindel selektiv um die Werkstückspindelachse anzutreiben. Eine derartige gekoppelte Bewegung erlaubt die Erfassung exzentrischer Geometrien, beispielsweise von Hubzapfen einer Kurbelwelle oder Nockenflächen einer Nockenwelle, oder weiteren Unrundheiten. Es ist vorstellbar, durch beidseitiges Antasten mit beiden Schaltmessköpfen entlang bestimmter Stellungen des umlaufenden exzentrischen Werkstücks die jeweiligen Ist-Abstände zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu können etwa durch mehrmaliges Antasten darüber hinausgehend Oberflächenungenauigkeiten erfasst werden, wenn die Werkzeugeinheit derart bewegt wird, dass der Schaltmesskopf mehrmals beim Umlauf des Werkstücks an diesem zur Anlage gelangt. Mit Hilfe der vorgenannten Funktionalität können etwa auch Längsnuten oder ähnliche Geometrieelemente erfasst werden, die sich im Wesentlichen axial am Werkstück erstrecken. Es kann sich dabei ferner etwa um Keilwellenprofile, Zahnprofile, Polygonprofile oder dergleichen Handeln.According to a further aspect, the control device is designed to move the tool unit selectively along the feed axis during a coupled movement and to selectively drive the workpiece spindle about the workpiece spindle axis. Such a coupled movement allows the detection of eccentric geometries, such as crankshaft crankpin or camshaft cam surfaces, or other non-circularity. It is conceivable to detect the respective actual distances by probing both switch measuring heads along certain positions of the rotating eccentric workpiece on both sides. In addition or as an alternative to this, surface inaccuracies in excess of surface inaccuracies can be detected, for example, if the tool unit is moved in such a way that the switch measuring head comes to rest several times during rotation of the workpiece. With the aid of the aforementioned functionality, it is also possible to detect, for example, longitudinal grooves or similar geometric elements which extend essentially axially on the workpiece. It may also be about about splined profiles, tooth profiles, polygonal profiles or the like.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, bei einer gekoppelten Bewegung ferner die Werkzeugeinheit selektiv parallel zur Werkstückspindelachse zu verfahren. Somit können etwa neben Rundheitstoleranzen, die etwa auf eine Axialposition des Werkstücks beschränkt sind, auch Zylinderformabweichungen ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann die Werkzeugeinheit mit der Messeinrichtung bei der Messung axial entlang des Werkstücks verfahren werden. Das Antasten kann beispielsweise entlang einer Spiralbahn auf dem Werkstück erfolgen.According to a further aspect, the control device is designed to also move the tool unit selectively parallel to the workpiece spindle axis in a coupled movement. Thus, besides roundness tolerances, which are limited to approximately an axial position of the workpiece, it is also possible to determine cylinder shape deviations. For this purpose, the tool unit with the measuring device can be moved axially along the workpiece during the measurement. The probing can take place, for example, along a spiral path on the workpiece.

Die Werkzeugeinheit kann etwa einen Kreuztisch umfassen oder auf einem Kreuztisch aufgenommen sein, der Führungen für die Zustellachse und die Bewegung relativ (beispielsweise parallel) zur Werkstückspindelachse bereitstellt. Es versteht sich jedoch, dass die Werkzeugeinheit auch anders gestaltet bzw. geführt sein kann. Grundsätzlich könnte etwa auf einen Kreuztisch mit zwei Führungen verzichtet werden. Die Werkzeugeinheit könnte etwa an einer Führung für die Zustellachse aufgenommen sein. Eine Bewegung der Werkzeugeinheit parallel zur Werkstückspindelachse kann dabei grundsätzlich auch durch eine Bewegung des aufgenommenen Werkstücks relativ zur Werkzeugeinheit bewirkt werden. Weitere Gestaltungen sind denkbar.The tool unit may include, for example, a cross table or may be received on a cross table, which provides guides for the feed axis and the movement relative (for example, parallel) to the workpiece spindle axis. It is understood, however, that the tool unit can also be designed differently or guided. Basically, could be dispensed about a cross table with two guides. The tool unit could be accommodated approximately on a guide for the feed axis. A movement of the tool unit parallel to the workpiece spindle axis can in principle also be effected by a movement of the picked workpiece relative to the tool unit. Further designs are conceivable.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Werkzeugeinheit mit der Messeinrichtung selektiv in einem Schnellgang oder einem Tastgang zu verfahren. Auf diese Weise kann ein Optimum zwischen Zeitersparnis durch Erhöhung der Verfahrgeschwindigkeit und Betriebssicherheit gewahrt werden. Im Tastgang, etwa einem Kriechgang, kann die Werkzeugeinheit abrupt abgestoppt werden. Dies kann etwa auch dann noch erfolgen, wenn der Messaufsatz signalisiert, dass zumindest einer der zumindest zwei Schaltmessköpfe das Werkstück mit einer bestimmten Antastkraft antastet. Zustellbewegungen, bei denen keine Kollisionen zu befürchten sind, können dagegen mit hohen Beschleunigungen bzw. Geschwindigkeiten erfolgen.According to a further aspect, the control device is designed to be the tool unit to move selectively with the measuring device in an overdrive or a duty cycle. In this way, an optimum between saving time by increasing the travel speed and reliability can be maintained. In touch operation, such as a crawl, the tool unit can be abruptly stopped. This can also take place, for example, when the measuring attachment signals that at least one of the at least two switch measuring heads is touching the workpiece with a specific contact force. On the other hand, infeed movements in which no collisions are to be feared can take place with high accelerations or speeds.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, anhand des Ist-Abstands des Werkstücks, insbesondere des Ist-Durchmessers, die Werkzeugeinheit und das Werkzeug in einem nachgelagerten Bearbeitungsgang selektiv anzutreiben und zu verlagern. Auf diese Weise kann etwa im Laufe der Vermessung des Werkstücks ein Korrekturwert ermittelt werden, der einer nachgelagerten Bearbeitung zugrunde zu legen ist. Auf diese Weise kann das Werkstück etwa Stück für Stück mittels wechselseitigem Vermessen und Korrigieren sicher auf die erforderlichen Endabmessungen gebracht werden. Auf Basis des Korrekturwertes kann die Steuereinrichtung die Werkzeugeinheit zielgerichtet zustellen und das Werkzeug definiert antreiben.According to a further embodiment, the control device is designed to selectively drive and relocate the tool unit and the tool in a downstream processing operation on the basis of the actual distance of the workpiece, in particular the actual diameter. In this way, a correction value can be determined, for example, in the course of the measurement of the workpiece, which is to be based on a downstream processing. In this way, the workpiece can be brought about piece by piece by means of mutual surveying and correcting to the required final dimensions. On the basis of the correction value, the control device can purposefully deliver the tool unit and drive the tool in a defined manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Steuereinrichtung mit einem Positionsgeber der Werkzeugeinheit gekoppelt, an dem die Ist-Lage der Werkzeugeinheit erfasst werden kann. Der Positionsgeber kann etwa mit einer inkrementellen oder absoluten Maßverkörperung gekoppelt sein, die eine hochgenaue Erfassung der Ist-Lage der Werkzeugeinheit auf der Zustellachse erlaubt. Der Vergleich verschiedener Ist-Lagen der Werkzeugeinheit erlaubt eine hochgenaue Bestimmung des Verfahrweges.According to a further aspect, the control device is coupled to a position transmitter of the tool unit, on which the actual position of the tool unit can be detected. The position sensor can be coupled, for example, with an incremental or absolute material measure, which allows highly accurate detection of the actual position of the tool unit on the feed axis. The comparison of different actual positions of the tool unit allows a highly accurate determination of the travel.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks in einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Schleifmaschine, mit den folgenden Schritten:

  • – Bereitstellen einer modularen Messeinrichtung, die zumindest entlang einer Zustellachse relativ zu einem Werkstück verfahrbar ist, das an einer Werkstückaufnahme aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung an einer Werkzeugeinheit mit einer Werkzeugspindel aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung zumindest einen Schaltmesskopf aufweist, der an einem Trägerstück aufgenommen ist, das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf bereitstellt,
  • – Verfahren der Werkzeugeinheit relativ zum Werkstück,
  • – Erfassen von Signalen, die durch den zumindest einen Schaltmesskopf beim Antasten eines Werkstücks ausgelöst werden, und
  • – Ermitteln einer Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes anhand einer Ist-Lage der Werkzeugeinheit.
The object of the invention is further achieved by a method for measuring a workpiece in a machine tool, in particular a grinding machine, with the following steps:
  • - Providing a modular measuring device which is movable relative to a workpiece at least along a feed axis, which is accommodated on a workpiece holder, wherein the measuring device is received on a tool unit with a tool spindle, wherein the measuring device has at least one switch measuring head, which received on a support piece is that provides a plurality of defined desired positions for the at least one switch measuring head,
  • Moving the tool unit relative to the workpiece,
  • Detecting signals which are triggered by the at least one switch measuring head when a workpiece is being touched, and
  • - Determining an actual position of the at least one switch measuring head based on an actual position of the tool unit.

Auf diese Weise kann in einfacher Weise ohne wesentlichen Zusatzaufwand eine deutlich erweiterte Funktionalität bereitgestellt werden. Eine Vielzahl verschiedener Messaufgaben kann durchgeführt werden. Es können absolute und/oder relative Messungen erfolgen.In this way, a significantly expanded functionality can be provided in a simple manner without substantial additional effort. A variety of different measuring tasks can be performed. Absolute and / or relative measurements can be made.

Das Verfahren kann durch die folgenden Schritte weitergebildet sein:

  • – Bereitstellen einer modularen Messeinrichtung, die zumindest zwei Schaltmessköpfe aufweist, die zueinander beabstandet an einem Trägerstück aufgenommen sind, das das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für die zumindest zwei Schaltmessköpfe bereitstellt,
  • – Vorbereitung einer Messung, umfassend:
  • – Einstellen eines Basisabstands zwischen den zumindest zwei Schaltmessköpfen, der größer als ein bekanntes Referenzmaß einer Referenzgeometrie gewählt ist und einen Messbereich definiert,
  • – Aufnahme der Referenzgeometrie in der Werkzeugmaschine,
  • – Einbringen des Referenzmaßes in den Messbereich,
  • – Verfahren der Messeinrichtung relativ zur Referenzgeometrie und Antasten des Referenzmaßes mit den Schaltmessköpfen, dabei Erfassung der Ist-Lagen der Messeinrichtung, somit Erfassung des Verfahrweges der Messeinrichtung, und
  • – Ermitteln des Basisabstands unter Berücksichtigung des Referenzmaßes und der Ist-Lagen der Messeinrichtung beim Antasten,
  • – Durchführung zumindest einer Messung, insbesondere zur Bestimmung eines Werkstückdurchmessers, umfassend:
  • – Aufnahme eines Werkstücks in der Werkzeugmaschine, Einbringen einer Messgeometrie des Werkstücks in den Messbereich,
  • – Antasten der Messgeometrie des Werkstücks mit den Schaltmessköpfen, dabei Erfassung des Verfahrweges der Messeinrichtung, und
  • – Ermitteln eines Ist-Abstands der Messgeometrie unter Berücksichtigung des Basisabstands und des Verfahrweges der Messeinrichtung beim Antasten.
The method can be developed by the following steps:
  • Providing a modular measuring device which has at least two switch measuring heads, which are received at a distance from one another on a carrier piece which provides the one plurality of defined desired positions for the at least two switch measuring heads,
  • Preparation of a measurement comprising:
  • Setting a base distance between the at least two switch measuring heads, which is larger than a known reference dimension of a reference geometry and defines a measuring range,
  • - recording the reference geometry in the machine tool,
  • - introducing the reference dimension into the measuring range,
  • - Method of the measuring device relative to the reference geometry and probing the reference dimension with the Schaltmessköpfen, while detecting the actual positions of the measuring device, thus detecting the travel of the measuring device, and
  • Determining the base distance taking into account the reference dimension and the actual positions of the measuring device when touching,
  • - Carrying out at least one measurement, in particular for determining a workpiece diameter, comprising:
  • - Recording a workpiece in the machine tool, introducing a measuring geometry of the workpiece in the measuring range,
  • - Touching the measuring geometry of the workpiece with the switch measuring heads, thereby detecting the travel of the measuring device, and
  • - Determining an actual distance of the measuring geometry, taking into account the base distance and the travel of the measuring device when probing.

Auch hierbei versteht sich, dass der Schritt des Einbringens durch eine Relativbewegung zwischen dem Referenzmaß der Referenzgeometrie und der Messeinrichtung erfolgen kann. Mit dem Verfahren kann in einfacher Weise ein Eichen oder Kalibrieren der Messeinrichtung durchgeführt werden. Hiernach ist die Messeinrichtung mit den zumindest zwei Schaltmessköpfen zur Vermessung einer Vielzahl von Werkstückgeometrien geeignet, sofern diese in den Messbereich einführbar sind.Again, it is understood that the step of introducing can be done by a relative movement between the reference dimension of the reference geometry and the measuring device. With the method, a calibration or calibration of the measuring device can be carried out in a simple manner. After that, the measuring device with the at least two switch measuring heads is suitable for measuring a multiplicity of workpiece geometries, provided that these can be inserted into the measuring range.

Nach einmaligem Abgleich der Messeinrichtung anhand eines bekannten Referenzmaßes kann die Messeinrichtung für eine Vielzahl von Messvorgängen genutzt werden. Das Messen kann etwa in einen Fertigungsablauf eingebunden sein, der beispielsweise bei einem einmal eingespannten Werkstück eine Grobbearbeitung, eine Feinbearbeitung und eine Finish-Bearbeitung umfasst.After a single comparison of the measuring device based on a known reference dimension, the measuring device can be used for a variety of measuring operations. For example, the measuring may be integrated into a production process, which includes, for example, a roughing, a fine machining and a finish machining in the case of a workpiece that has once been clamped.

Es versteht sich, dass die Ist-Lagen der Messeinrichtung, die zur Ermittlung des Verfahrweges der Messeinrichtung herangezogen werden können, etwa als Absolutlagen oder aber als Relativlagen in Bezug auf eine Maßverkörperung verstanden werden können. Bei der Ermittlung des Ist-Abstands kann der Verfahrweg der Messeinrichtung relativ oder absolut ermittelt werden.It is understood that the actual positions of the measuring device, which can be used to determine the travel of the measuring device, as about absolute positions or as relative positions in relation to a material measure can be understood. When determining the actual distance of the travel of the measuring device can be determined relatively or absolutely.

Das Verfahren kann insbesondere mit einer Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Aspekte durchgeführt werden. Es versteht sich, dass auch das Verfahren gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorgenannten Werkzeugmaschine weitergebildet sein kann.The method can be carried out in particular with a machine tool according to one of the aforementioned aspects. It is understood that the method according to one or more aspects of the aforementioned machine tool can be further developed.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Maschinensteuerungsprogramm, das Programmcode aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Steuereinrichtung zu veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der vorgenannten Aspekte auszuführen, wenn das Maschinensteuerungsprogramm auf der Steuereinrichtung ausgeführt wird.The object of the invention is further achieved by a machine control program having program code adapted to cause a controller to perform the steps of the method of any one of the aforementioned aspects when the machine control program is executed on the controller.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 eine Draufsicht einer Werkzeugmaschine; 1 a plan view of a machine tool;

2 eine perspektivische Teilansicht einer Werkzeugmaschine in Anlehnung an 1; 2 a partial perspective view of a machine tool based on 1 ;

3a, 3b Seitenansichten einer Messeinrichtung zur Verwendung bei der Werkzeugmaschine gemäß 2 in einer Außer-Eingriff-Stellung und einer Messstellung; 3a . 3b Side views of a measuring device for use in the machine tool according to 2 in a disengaged position and a measuring position;

4 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Messaufsatzes und eines Referenzwerkstücks; 4 a simplified schematic view of a measuring attachment and a reference workpiece;

5a, 5b verschiedene Lagen des Messaufsatzes gemäß 4 beim Antasten eines Werkstücks; 5a . 5b different positions of the measuring attachment according to 4 when touching a workpiece;

6a, 6b verschiedene Lagen des Messaufsatzes gemäß 4 beim Antasten eines Werkstücks mit einer gegenüber der Beschreibung gemäß 5a, 5b abgewandelten Ansteuerung; 6a . 6b different positions of the measuring attachment according to 4 when probing a workpiece with respect to the description according to 5a . 5b modified control;

7 eine Ansicht des Messaufsatzes gemäß 4 beim Erfassen von Formtoleranzen eines Werkstücks; 7 a view of the measuring attachment according to 4 in detecting shape tolerances of a workpiece;

8 eine Ansicht des Messaufsatzes gemäß 4 beim Antasten eines Werkstücks, das exzentrisch umläuft; 8th a view of the measuring attachment according to 4 when touching a workpiece, which rotates eccentrically;

9 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Messeinrichtung, die etwa mit der Werkzeugmaschine gemäß 2 kombinierbar ist, die Messeinrichtung befindet sich in einer ersten Modulkonfiguration; 9 a perspective view of another measuring device, approximately with the machine tool according to 2 can be combined, the measuring device is in a first module configuration;

10a, 10b perspektivische Teilansichten der Messeinrichtung gemäß 9 in einer zweiten Modulkonfiguration und einer dritten Modulkonfiguration; 10a . 10b perspective partial views of the measuring device according to 9 in a second module configuration and a third module configuration;

11 eine perspektivische Explosionsansicht eines Modulbausatzes, der ein Trägerstück und ein erstes Adapterstück sowie ein zweites Adapterstück aufweist; 11 an exploded perspective view of a modular kit comprising a support piece and a first adapter piece and a second adapter piece;

12 eine seitliche Explosionsansicht des Modulbausatzes gemäß 11; 12 a side exploded view of the modular kit according to 11 ;

13 eine stark vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Werkstücks und eines Messaufsatzes zur Veranschaulichung einer Messaufgabe; 13 a highly simplified schematic perspective view of a workpiece and a measuring attachment for illustrating a measuring task;

14a, 14b stark vereinfachte schematische frontale Ansichten eines weiteren Werkstücks und eines Messaufsatzes zur Veranschaulichung einer weiteren Messaufgabe; 14a . 14b highly simplified schematic frontal views of another workpiece and a measuring attachment to illustrate a further measurement task;

15 eine stark vereinfachte schematische perspektivische Ansicht noch eines weiteren Werkstücks und eines Messaufsatzes zur Veranschaulichung noch einer weiteren Messaufgabe; und 15 a greatly simplified schematic perspective view of yet another workpiece and a measuring attachment to illustrate still another measurement task; and

16 schematische Flussdiagramme eines Verfahrens zum Eichen einer Messeinrichtung und eines Verfahrens zur Vermessung eines Werkstücks. 16 schematic flow diagrams of a method for calibrating a measuring device and a method for measuring a workpiece.

In 1 ist eine Werkzeugmaschine dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Werkzeugmaschine 10 ist vorliegend als Schleifmaschine ausgebildet. Es versteht sich, dass die nachfolgenden Abbildungen nicht unbedingt maßstabsgerecht ausgeführt sein müssen. Vielmehr kann etwa aus Veranschaulichungsgründen von einem einheitlichen Maßstab abgewichen werden. Dies kann etwa bei einem Vergleich verschiedener Figuren miteinander, aber auch bei Darstellungen innerhalb einer einzelnen Figur der Fall sein. Die Werkzeugmaschine 10 weist einen Maschinentisch 12 auf, der etwa als Teil eines Gestells ausgebildet sein kann. Auf dem Maschinentisch 12 ist eine Werkstückaufnahme 14 aufgenommen und geführt. Die Werkstückaufnahme 14 weist einen Werkstückspindelstock auf, der mit einer Werkstückspindel 16 versehen ist. Der Werkstückspindel 16 ist ein Reitstock 18 zugeordnet. Zwischen der Werkstückspindel 16 und dem Reitstock 18 kann ein Werkstück aufgenommen werden (in 1 nicht dargestellt).In 1 is a machine tool represented and total with 10 designated. The machine tool 10 is presently designed as a grinding machine. It is understood that the following illustrations may not necessarily be drawn to scale. Rather, it is possible to deviate from a uniform standard for reasons of illustration. This can be the case, for example, in a comparison of different figures with each other, but also in representations within a single figure. The machine tool 10 has a machine table 12 on, which may be formed as part of a frame about. On the machine table 12 is a workpiece holder 14 recorded and conducted. The workpiece holder 14 has a workpiece headstock that is connected to a workpiece spindle 16 is provided. The workpiece spindle 16 is a tailstock 18 assigned. Between the workpiece spindle 16 and the tailstock 18 a workpiece can be picked up (in 1 not shown).

Die Werkstückspindel 16 weist eine Werkstückspindelachse 20 auf, um die das Werkstück gegebenenfalls rotatorisch antreibbar ist, vgl. auch einen mit 24 bezeichneten Pfeil. Die Werkstückspindelachse 20 kann etwa auch als C-Achse bezeichnet werden. Eine C-Achse kann eine gezielte, gesteuerte Verdrehung eines in der Werkstückaufnahme 14 aufgenommenen Werkstücks erlauben. Ein mit 22 bezeichneter Pfeil kennzeichnet eine mögliche Verfahrbewegung entlang einer sogenannten Z-Achse, vgl. auch 2. Entlang der Z-Achse kann eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und einem Bearbeitungswerkzeug erfolgen. Hierfür können entweder das Werkstück, das Werkzeug, oder aber beide gemeinsam entlang der Z-Achse verfahren werden. Die Z-Achse liegt parallel zur Werkstückspindelachse 20 oder aber deckungsgleich zu dieser.The workpiece spindle 16 has a workpiece spindle axis 20 on which the workpiece is optionally driven in rotation, cf. also one with 24 designated arrow. The workpiece spindle axis 20 can also be referred to as C-axis. A C axis can be a targeted, controlled rotation of one in the workpiece holder 14 Allow recorded workpiece. One with 22 designated arrow indicates a possible movement along a so-called Z-axis, see. also 2 , Along the Z axis, a relative movement between the workpiece and a machining tool can take place. For this purpose, either the workpiece, the tool, or both can be moved together along the Z-axis. The Z-axis is parallel to the workpiece spindle axis 20 or congruent with this.

Am Maschinentisch 12 der Werkzeugmaschine 10 ist ferner eine Werkzeugeinheit 28 aufgenommen. Die Werkzeugeinheit 28 kann einen Werkzeugtisch 29 aufweisen. Der Werkzeugtisch 29 kann etwa als Kreuztisch ausgebildet sein. Andere Gestaltungen sind denkbar. Die Werkzeugeinheit 28 weist eine Werkzeugspindel 30 auf, die vorliegend etwa als Schleifkopf ausgebildet ist. An der Werkzeugspindel 30 ist ein Werkzeug 32, hier etwa eine Schleifscheibe, aufgenommen. Das Werkzeug 32 kann durch die Werkzeugspindel 30 um eine Werkzeugspindelachse 34 herum in Rotation versetzt werden, vgl. einen mit 36 bezeichneten Pfeil. In 1 ist das Werkzeug 32 nur abschnittsweise sichtbar. Die Werkzeugeinheit 28 weist ferner eine Haube 38 auf, die einen Großteil des Werkzeugs 32 verdeckt.At the machine table 12 the machine tool 10 is also a tool unit 28 added. The tool unit 28 can a tool table 29 exhibit. The tool table 29 can be designed as a cross table. Other designs are conceivable. The tool unit 28 has a tool spindle 30 on, which is designed in the present case as a grinding head. On the tool spindle 30 is a tool 32 , here about a grinding wheel, added. The tool 32 can through the tool spindle 30 around a tool spindle axis 34 to be rotated around, cf. one with 36 designated arrow. In 1 is the tool 32 only partially visible. The tool unit 28 also has a hood 38 on that much of the tool 32 covered.

Insbesondere wenn die Werkzeugeinheit 28 einen Werkzeugtisch 29 in Form eines Kreuztisches aufweist, kann die Werkzeugspindel 30 entlang eines mit 40 bezeichneten Pfeils relativ zur Werkstückaufnahme 14 verfahren werden. Der Pfeil 40 kann auch der Z-Achse zugeordnet sein, vgl. 2. Insbesondere dann, wenn die Werkstückaufnahme 14 bei der Bearbeitung des Werkstücks nicht zur Längsverschiebung entlang des Pfeils 22 vorgesehen ist, kann die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug 32 durch ein Verfahren der Werkzeugspindel 30 mit dem daran aufgenommenen Werkzeug 32 entlang des Pfeils 40 erfolgen.Especially if the tool unit 28 a tool table 29 in the form of a cross table, the tool spindle 30 along a with 40 designated arrow relative to the workpiece holder 14 be moved. The arrow 40 can also be assigned to the Z axis, cf. 2 , In particular, when the workpiece holder 14 during machining of the workpiece not for longitudinal displacement along the arrow 22 is provided, the relative movement between the workpiece and the tool 32 by a method of the tool spindle 30 with the tool recorded on it 32 along the arrow 40 respectively.

Ein mit 42 bezeichneter Pfeil beschreibt eine Zustellrichtung, die einer X-Achse zugeordnet werden kann, vgl. wiederum 2. Entlang der X-Achse kann eine Zustellung des Werkzeugs 32 in Richtung auf das Werkstück erfolgen, um mit diesem in Eingriff zu treten. Die X-Achse kann auch als Zustellachse bezeichnet werden, vgl. die Zustellachse 70 in 2. Die Bewegung entlang der X-Achse oder Zustellachse 70 kann etwa durch geeignete Führungsmittel des Werkzeugtisches 29 und/oder des Maschinentisches 12 geführt werden.One with 42 designated arrow describes a delivery direction, which can be assigned to an X-axis, see. in turn 2 , Along the X-axis can be a delivery of the tool 32 in the direction of the workpiece to engage with it. The X-axis can also be called the infeed axis, cf. the delivery axis 70 in 2 , The movement along the X axis or infeed axis 70 can be done by suitable guide means of the tool table 29 and / or the machine table 12 be guided.

Beispielhaft weist in 1 die Werkzeugeinheit 28 ferner eine B-Achse 44 auf. In der Darstellung gemäß 1 verläuft die B-Achse 44 senkrecht zur Ansichtsebene. Die B-Achse 44 ermöglicht ein Verschwenken der Werkzeugspindel 30, vgl. einen mit 46 bezeichneten Schwenkpfeil. Die B-Achse 44 kann es erlauben, eine Mehrzahl von Werkzeugspindeln 30 mit Werkzeugen 32 an der Werkzeugeinheit 28 vorzusehen. Diese können bei Bedarf durch Verschwenken der B-Achse 44 in eine Bearbeitungsstellung überführt werden. Auf diese Weise kann eine flexible Bearbeitung, etwa mit Werkzeugen 32 mit verschiedenen Schleifmittelwerkstoffen ermöglicht werden. Somit können etwa verschiedene Schleifscheiben für eine Grobbearbeitung, Feinbearbeitung oder Finishbearbeitung ohne besonderen Rüstaufwand mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden. Die Zuordnung der B-Achse 44 zur Z-Achse, vgl. die Pfeile 22 und 40, bzw. zur X-Achse, vgl. den Pfeil 42, kann grundsätzlich auch anders als in 1 gestaltet sein. Beispielhaft könnte die B-Achse 44 alternativ auch parallel zur Werkstückspindelachse 20 bzw. zur Werkzeugspindelachse 34 angeordnet sein. Bei einer solchen Gestaltung könnte etwa ein weiteres Werkzeug an einem Ausleger aufgenommen sein, der an der Werkzeugspindel 30 aufgenommen ist und zum Einschwenken des weiteren Werkzeugs um die Werkzeugspindelachse 34 in Richtung auf das Werkstück verschwenkbar ist (in 1 nicht dargestellt).By way of example, in FIG 1 the tool unit 28 also a B-axis 44 on. In the illustration according to 1 runs the B-axis 44 perpendicular to the view plane. The B axis 44 allows pivoting of the tool spindle 30 , see. one with 46 designated pivoting arrow. The B axis 44 may allow a plurality of tool spindles 30 with tools 32 on the tool unit 28 provided. If necessary, these can be adjusted by pivoting the B axis 44 be transferred to a processing position. In this way, a flexible processing, such as with tools 32 be made possible with different abrasive materials. Thus, for example, different grinding wheels for roughing, fine machining or finish machining can be brought into engagement with the workpiece without any special setup effort. The assignment of the B axis 44 to the Z axis, cf. the arrows 22 and 40 , or to the X-axis, cf. the arrow 42 , may also be different than in principle 1 be designed. An example could be the B-axis 44 alternatively also parallel to the workpiece spindle axis 20 or to the tool spindle axis 34 be arranged. In such a design, for example, another tool could be accommodated on a boom, which on the tool spindle 30 is included and for pivoting the other tool to the tool spindle axis 34 is pivotable in the direction of the workpiece (in 1 not shown).

Es versteht sich, dass die Werkzeugmaschine 10 auch ohne die B-Achse 44 ausgeführt sein kann, insbesondere dann, wenn nur eine Werkzeugspindel 30 vorgesehen ist.It is understood that the machine tool 10 even without the B-axis 44 be executed can, especially if only one tool spindle 30 is provided.

An der Werkzeugspindel 30 ist eine Messeinrichtung 48 aufgenommen, vgl. auch 2. Die Messeinrichtung 48 weist einen Messaufsatz 50 auf. Ein mit 52 bezeichneter Pfeil deutet an, dass die Messeinrichtung 48 mit dem Messaufsatz 50 verschwenkbar an der Werkzeugspindel 30 aufgenommen ist.On the tool spindle 30 is a measuring device 48 recorded, cf. also 2 , The measuring device 48 has a measuring attachment 50 on. One with 52 indicated arrow indicates that the measuring device 48 with the measuring attachment 50 pivotable on the tool spindle 30 is included.

Die Werkzeugmaschine 10 weist ferner eine Steuereinrichtung 56 auf, die insbesondere dazu ausgebildet sein kann, die Werkstückaufnahme 14 mit der Werkstückspindel 16, die Werkzeugeinheit 28 mit der Werkzeugspindel 30, das Werkzeug 32 sowie gegebenenfalls die B-Achse 44 bzw. die Werkstückspindelachse 20 gezielt zu deren Antrieb bzw. zu deren Verlagerung anzusteuern. Bewegungen können dabei etwa entlang der X-Achse oder der Z-Achse erfolgen. Ferner kann die Steuereinrichtung 56 dazu ausgebildet sein, von Komponenten der Werkzeugmaschine 10 Betriebsparameter, etwa Lageparameter, zugeführt zu bekommen. Die Steuereinrichtung 56 kann etwa eine Erfassungseinheit, eine Auswerteeinheit und eine Kontrolleinheit aufweisen.The machine tool 10 also has a control device 56 on, which can be designed in particular to the workpiece holder 14 with the workpiece spindle 16 , the tool unit 28 with the tool spindle 30 , the tool 32 and optionally the B-axis 44 or the workpiece spindle axis 20 specifically to control their drive or to their relocation. Movements can be made along the X-axis or the Z-axis. Furthermore, the control device 56 be adapted to components of the machine tool 10 Operating parameters, such as location parameters, to be supplied. The control device 56 may comprise, for example, a detection unit, an evaluation unit and a control unit.

In 2 ist zur Veranschaulichung der Achsen X, Y, Z der Werkzeugmaschine 10 ein Koordinatensystem 58 dargestellt. Es versteht sich, dass die genannten Achsen und Richtungen lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und nicht dazu, den Gegenstand der Offenbarung einzuschränken. Es versteht sich ferner, dass Bewegungen von Komponenten der Werkzeugmaschine 10 zueinander grundsätzlich relativ erfolgen können. Das heißt, wenn etwa ein erstes Element gegenüber einem zweiten Element verfahrbar sein soll, kann entweder das erste Element oder das zweite Element die Bewegung vollziehen. Ebenso ist denkbar, dass beide Elemente gemeinsam bewegt werden.In 2 is to illustrate the axes X, Y, Z of the machine tool 10 a coordinate system 58 shown. It will be understood that the said axes and directions are for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the subject matter of the disclosure. It is further understood that movements of components of the machine tool 10 basically can be relative to each other. That is, if, for example, a first element is to be movable relative to a second element, either the first element or the second element can perform the movement. It is also conceivable that both elements are moved together.

In 2 ist an der Werkzeugspindel 16 der Werkstückaufnahme 14 eine Werkstückspannvorrichtung 60 aufgenommen, die etwa als Spannfutter ausgebildet sein kann. Aus Veranschaulichungsgründen wurde in 2 auf die Darstellung verschiedener Komponenten der Werkzeugmaschine 10 verzichtet. Beispielhaft ist kein Reitstock 18 dargestellt. Es versteht sich, dass etwa gerade bei kurzen Werkstücken eine einseitige Aufnahme an der Werkstückspannvorrichtung 60 genügen kann. Demgegenüber können etwa besonders lange und/oder dünnwandige Werkstücke etwa neben der Werkstückspindel 16 und dem Reitstock 18, vgl. 1, zusätzlich über zumindest eine zwischengelagerte Lünette (nicht dargestellt) abgestützt werden.In 2 is on the tool spindle 16 the workpiece holder 14 a workpiece clamping device 60 taken, which may be designed as a chuck. For illustrative purposes, was in 2 on the representation of various components of the machine tool 10 waived. By way of example, there is no tailstock 18 shown. It is understood that just about a short workpieces a one-sided recording on the workpiece clamping device 60 can suffice. In contrast, for example, particularly long and / or thin-walled workpieces about next to the workpiece spindle 16 and the tailstock 18 , see. 1 additionally supported by at least one intermediate bezel (not shown).

Die Messeinrichtung 48 weist eine Einschwenkmimik auf, die etwa als Koppelgetriebemechanismus 64 ausgebildet sein kann. Die Messeinrichtung 48 ist an der Werkzeugspindel 30 (bzw. der Werkzeugeinheit 28) aufgenommen und kann gemeinsam mit dieser entlang der Zustellachse 70 verfahren werden. Die Zustellachse 70 kann der X-Achse entsprechen oder parallel zu dieser angeordnet sein. Der Pfeil 42 deutet die zugehörige Hin- und Herbewegung an.The measuring device 48 has a Einschwenkmimik, about as a linkage mechanism 64 can be trained. The measuring device 48 is on the tool spindle 30 (or the tool unit 28 ) and together with this along the Zustellachse 70 be moved. The delivery axis 70 may correspond to the X-axis or be arranged parallel to it. The arrow 42 indicates the associated float.

In 2 befindet sich die Messeinrichtung 48 in der Messstellung. In der Messstellung ist der Messaufsatz 50, der einen ersten Schaltmesskopf 66 und einen zweiten Schaltmesskopf 68 aufweist, in den Bereich der Werkstückspindelachse 20 verfahren bzw. verschwenkt.In 2 is the measuring device 48 in the measuring position. In the measuring position is the measuring attachment 50 , the first switch measuring head 66 and a second switch gauge 68 in the region of the workpiece spindle axis 20 moved or pivoted.

In den 3a und 3b wird ein beispielhafter Aufbau der Messeinrichtung 48 erläutert. Die Messeinrichtung 48 weist einen Schwenkmechanismus auf, der durch den Koppelgetriebemechanismus 64 verkörpert ist. Der Koppelgetriebemechanismus 64 ist vorliegend etwa als Doppelschwinge ausgeführt. Andere Mechanismen zur Realisierung der Einschwenkfunktionalität der Messeinrichtung 48 sind denkbar.In the 3a and 3b is an exemplary construction of the measuring device 48 explained. The measuring device 48 has a pivot mechanism provided by the linkage mechanism 64 is embodied. The coupling mechanism 64 is in the present case designed as a double rocker. Other mechanisms for implementing the Einschwenkfunktionalität the measuring device 48 are conceivable.

Der Koppelgetriebemechanismus 64 weist zwei Koppelglieder 72a, 72b auf, die etwa als Schwingen ausgebildet sind. Die Schwingen 72a, 72b sind drehbar an der Werkzeugspindel 30 aufgenommen, vgl. auch 2. Die Schwingen 72a, 72b sind jeweils mit Koppelgliedern 74a, 74b verbunden, die etwa als Koppeln ausgestaltet sind. Bei den in den 3a und 3b veranschaulichten Längenverhältnissen kann sich sowohl für die Schwingen 72a, 72b als auch für die Koppeln 74a, 74b beim Verschwenken, vgl. den Pfeil 52, jeweils zueinander eine Parallelführung ergeben. Andere Längenverhältnisse sind ohne Weiteres denkbar.The coupling mechanism 64 has two coupling links 72a . 72b on, which are designed as swinging about. The wings 72a . 72b are rotatable on the tool spindle 30 recorded, cf. also 2 , The wings 72a . 72b are each with coupling links 74a . 74b connected, which are designed as coupling. In the in the 3a and 3b illustrated aspect ratios can be for both the wings 72a . 72b as well as for the paddocks 74a . 74b when pivoting, cf. the arrow 52 , each result in a parallel guide. Other aspect ratios are readily conceivable.

Die Koppeln 74a, 74b sind in ihrem vorderen Bereich mit einem Ausleger 76 verbunden. Der Ausleger 76 ist mit der Koppel 74a etwa über ein Drehgelenk verknüpft. Die Koppel 74b ist mit dem Ausleger 76 etwa über eine Längsnut verbunden. Der Koppelgetriebemechanismus 64 kann etwa dahingehend ausgestaltet werden, bestimmte zulässige Bauraumverhältnisse zu erfüllen. Insbesondere im Gegensatz zu einem reinen Schwenkarm können sich Bauraumvorteile ergeben. Es versteht sich jedoch, dass das Verschwenken der Messeinrichtung 48 auch in anderer Weise bewirkt werden kann. In 3a ist ein Stellzylinder 77 angedeutet, der mit der Schwinge 72b gekoppelt ist. Beim Ausfahren des Stellzylinders 77 kann der Koppelgetriebemechanismus 64 verschwenkt werden. Andere Antriebsmittel und Anlenkpunkte für das Verschwenken sind denkbar.The paddocks 74a . 74b are in their front area with a boom 76 connected. The boom 76 is with the paddock 74a linked via a swivel joint. The paddock 74b is with the boom 76 connected via a longitudinal groove. The coupling mechanism 64 For example, it can be configured to meet certain permissible installation space conditions. In particular, in contrast to a pure swivel arm can result in space advantages. It is understood, however, that the pivoting of the measuring device 48 can also be effected in other ways. In 3a is a positioning cylinder 77 hinted that with the swingarm 72b is coupled. When extending the adjusting cylinder 77 can the linkage mechanism 64 be pivoted. Other drive means and pivot points for pivoting are conceivable.

Am Ausleger 76 ist ein Trägerstück 80 aufgenommen. Das Trägerstück 80 und der Ausleger 76 können einstückig ausgebildet sein. Das Trägerstück 80 und der Ausleger 76 können grundsätzlich auch mehrstückig gestaltet sein. Jedem der Schaltmessköpfe 66, 68 des Messaufsatzes 50 ist ein Tastarm 67, 69 zugeordnet. Die Tastarme 67, 69 können Tastkugeln oder ähnliche Gestaltelemente aufweisen, mit denen ein Werkstück kontaktiert werden kann. On the boom 76 is a carrier piece 80 added. The carrier piece 80 and the boom 76 can be integrally formed. The carrier piece 80 and the boom 76 can basically be designed in several pieces. Each of the switch sensors 66 . 68 of the measuring attachment 50 is a probe arm 67 . 69 assigned. The feeler arms 67 . 69 can have Tastkugeln or similar shape elements with which a workpiece can be contacted.

Die in 3b gezeigte Darstellung kann etwa der Messstellung gemäß 2 entsprechen. Demgegenüber veranschaulicht 3a etwa eine Außer-Eingriff-Stellung der Messeinrichtung 48. In der Messstellung gemäß 3b kann der Messaufsatz 50 mit dem ersten Schaltmesskopf 66 und dem zweiten Schaltmesskopf 68 ein Werkstück etwa derart umschließen, dass ein wechselseitiges Antasten ermöglicht ist. Die Schaltmessköpfe 66, 68 bzw. deren Tastarme 67, 69 definieren einen Messbereich 78, der etwa die maximale Größe eines zu vermessenden Werkstücks bzw. eines zu vermessenden Abschnitts des Werkstücks bestimmt.In the 3b shown representation can be about the measurement position according to 2 correspond. In contrast illustrated 3a about a disengaged position of the measuring device 48 , In the measuring position according to 3b can the measuring attachment 50 with the first switch measuring head 66 and the second switch gauge 68 enclose a workpiece approximately in such a way that a mutual probing is made possible. The switch measuring heads 66 . 68 or their Tastarme 67 . 69 define a measuring range 78 , which determines about the maximum size of a workpiece to be measured or a portion of the workpiece to be measured.

In 4 wird beispielhaft dargestellt, wie der Messaufsatz 50 der Messeinrichtung 48 mit den Schaltmessköpfen 66, 68 vor der Vermessung geeicht werden kann. Zu diesem Zweck ist eine bekannte Referenzgeometrie 82, etwa eines Referenzwerkstücks, in den Messbereich 78 eingeführt worden. Das Referenzwerkstück mit der Referenzgeometrie 82 kann etwa in der Werkstückaufnahme 14 der Werkzeugmaschine 10 aufgenommen sein. Das Einbringen in den Messbereich 78 kann etwa durch das Verschwenken der Messeinrichtung 48 erfolgen.In 4 is exemplified as the measuring attachment 50 the measuring device 48 with the switch measuring heads 66 . 68 can be calibrated before the measurement. For this purpose, a known reference geometry 82 , such as a reference workpiece, in the measuring range 78 been introduced. The reference workpiece with the reference geometry 82 can be about in the workpiece holder 14 the machine tool 10 be included. The introduction into the measuring range 78 can be done by pivoting the measuring device 48 respectively.

Die Referenzgeometrie 82 des Referenzwerkstücks weist ein bekanntes Referenzmaß 84 auf. Zum Eichen bzw. zum Kalibrieren des Messaufsatzes 50 wird das Referenzmaß 84 bzw. die Referenzgeometrie 82 wechselseitig mit dem ersten Schaltmesskopf 66 bzw. dem zweiten Schaltmesskopf 68 seitlich angetastet. Die zugehörigen Bewegungen der Werkzeugspindel 30, vgl. 2, sind durch die Pfeile 42a, 42b angedeutet. Der Messaufsatz 50 ist beispielhaft über die Einschwenkmimik 64 (vgl. 3a und 3b) und die Werkzeugspindel 30 mit einem Positionsgeber 92 und einer Maßverkörperung 90 verknüpft, die etwa eine Ist-Lage der Werkzeugeinheit 28 entlang der Zustellachse 70 beschreibt.The reference geometry 82 of the reference workpiece has a known reference dimension 84 on. For calibrating or calibrating the measuring attachment 50 becomes the reference measure 84 or the reference geometry 82 alternately with the first switch measuring head 66 or the second switch measuring head 68 touched on the side. The associated movements of the tool spindle 30 , see. 2 , are by the arrows 42a . 42b indicated. The measuring attachment 50 is an example of the Einschwenkmimik 64 (see. 3a and 3b ) and the tool spindle 30 with a position sensor 92 and a material measure 90 linked, which is about an actual position of the tool unit 28 along the delivery axis 70 describes.

Es versteht sich, dass der Messaufsatz 50 bzw. die Schaltmessköpfe 66, 68 in ähnlicher Weise auch mit einer Maßverkörperung zusammenwirken können, die die etwa eine Ist-Lage der Werkzeugeinheit 28 entlang einer Längsachse (oder: Vorschubachse) beschreibt (in 4 nicht dargestellt). Diese Achse kann parallel zur Z-Achse verlaufen. Auf diese Weise kann eine Lagebestimmung in zwei Dimensionen (2D) erfolgen. Sollte der Werkzeugeinheit 28 insgesamt mittelbar oder unmittelbar ferner auch entlang der Y-Achse relativ zum Werkstück verfahrbar sein, kann gleichermaßen auch entlang dieser Achse eine Lagebestimmung erfolgen. Demzufolge ist es gemäß weiteren Ausgestaltungen ermöglicht, die Lage des Messaufsatzes 50 bzw. der Schaltmessköpfe 66, 68 in drei Dimensionen (3D) zu bestimmen.It is understood that the measuring attachment 50 or the switch measuring heads 66 . 68 can cooperate in a similar manner with a material measure, which is about an actual position of the tool unit 28 along a longitudinal axis (or: feed axis) describes (in 4 not shown). This axis can be parallel to the Z axis. In this way, an orientation in two dimensions ( 2D ) respectively. Should the tool unit 28 Total also be indirectly or directly further along the Y-axis relative to the workpiece movable, equally can be done along this axis a position determination. Accordingly, it is possible according to further embodiments, the position of the measuring attachment 50 or the switch sensors 66 . 68 in three dimensions ( 3D ).

Beim jeweiligen Antasten der Referenzgeometrie 82 mit dem ersten Schaltmesskopf 66 und dem zweiten Schaltmesskopf 68 können zugehörige Ist-Lagen erfasst werden. In einfacher Weise kann aus dem Abstand zwischen diesen Ist-Lagen und dem bekannten Referenzmaß 84 ein Basisabstand 86 ermittelt werden. Der Basisabstand 86 kann als Grundlage für alle nachgelagerten Messungen an Werkstücken dienen. Die vom Positionsgeber 92 erfassten Positionsdaten können etwa der Steuereinrichtung 56 zur Auswertung zugeführt werden. Die Lageerfassung kann auch anderweitig erfolgen. Der Positionsgeber 92 kann etwa als Inkrementalgeber oder als Absolutgeber ausgestaltet sein. Ferner können etwa optische, induktive, kapazitive oder magnetische Messprinzipien genutzt werden.When touching the reference geometry 82 with the first switch measuring head 66 and the second switch gauge 68 associated actual locations can be detected. In a simple way can from the distance between these actual positions and the known Referenzmaß 84 a base distance 86 be determined. The base distance 86 can serve as the basis for all subsequent measurements on workpieces. The from the position transmitter 92 detected position data can about the controller 56 be supplied for evaluation. The situation detection can also be done elsewhere. The position transmitter 92 can be designed as an incremental encoder or as an absolute encoder. Furthermore, optical, inductive, capacitive or magnetic measuring principles can be used.

In 4 deutet ein mit 88 bezeichneter Pfeil ferner an, dass etwa der zweite Schaltmesskopf 68 um einen gewissen Betrag auslenkbar gestaltet sein kann. Gemäß einigen Ausgestaltungen kann eine solche Auslenkung des Schaltmesskopfes 68 erfasst werden und der Steuereinrichtung 56 zugeführt werden. Der erste Schaltmesskopf 66 kann in gleicher Weise gestaltet sein. Beim Antasten der Referenzgeometrie 82 im Rahmen des Eichvorgangs können etwa der erste Schaltmesskopf 66 und der zweite Schaltmesskopf 68 in ihrer Neutralstellung, also ohne wesentliche Auslenkung, kalibriert werden. Zu diesem Zweck kann etwa die Ist-Lage der Werkzeugspindel 30 entlang der Zustellachse 70 variiert werden, bis das von den Schaltmessköpfen 66, 68 jeweils ausgegebene Positionssignal etwa null ergibt. In einer solchen Neutralstellung können etwa sogenannte Messkreise des ersten und zweiten Schaltmesskopfes 66, 68 genullt werden, falls möglich und erforderlich. In nachfolgenden Messungen kann die Auslenkung des ersten Schaltmesskopfes 66 bzw. des zweiten Schaltmesskopfes 68 beim Antasten zusätzlich zu den Ist-Lagen der Werkzeugspindel 30 entlang der Zustellachse 70 berücksichtigt werden, um exakte Abstände ermitteln zu können. Eine derartige Funktionalität bezieht sich jedoch lediglich auf einige beispielhafte Ausgestaltungen, die von einer erweiterten Funktionalität der Schaltmessköpfe 66, 68 Gebrauch machen. Gemäß alternativen bevorzugten Ausgestaltungen können die Schaltmessköpfe 66, 68 einfacher gestaltet sein.In 4 intervenes with 88 indicated arrow further indicates that about the second switch gauge 68 can be made deflectable by a certain amount. According to some embodiments, such a deflection of the switch measuring head 68 be detected and the control device 56 be supplied. The first switch measuring head 66 can be designed in the same way. When touching the reference geometry 82 As part of the calibration process, for example, the first switch measuring head 66 and the second switch gauge 68 be calibrated in their neutral position, that is without significant deflection. For this purpose, about the actual position of the tool spindle 30 along the delivery axis 70 be varied until that of the switch gauges 66 . 68 each output position signal is approximately zero. In such a neutral position, for example, so-called measuring circuits of the first and second switch measuring head 66 . 68 be nullified, if possible and necessary. In subsequent measurements, the deflection of the first switch measuring head 66 or the second switching measuring head 68 when probing in addition to the actual positions of the tool spindle 30 along the delivery axis 70 be taken into account in order to determine exact distances. Such functionality, however, only relates to some exemplary embodiments that include extended functionality of the switch gauges 66 . 68 Make use. According to alternative preferred embodiments, the Schaltmessköpfe 66 . 68 be designed simpler.

In den 5a und 5b wird beispielhaft die Ermittlung eines Durchmessers eines Werkstücks 96 dargestellt. In 5a kommt der erste Schaltmesskopf 66 des Messaufsatzes 50 zur Anlage an das Werkstück 96. Ein anschließendes Verfahren der Werkzeugspindel 30 und somit auch des Messaufsatzes 50 führt dazu, dass der zweite Schaltmesskopf 68 auf der gegenüberliegenden Seite zur Anlage an das Werkstück 96 gelangt. Der Verfahrweg der Werkzeugspindel 30 wird durch einen mit 98 bezeichneten Pfeil veranschaulicht. In Kenntnis des Basisabstands 86, vgl. 4, und des Verfahrweges 98 kann in einfacher Weise ein Ist-Abstand 100, insbesondere ein Ist-Durchmesser, des Werkstücks 96 ermittelt werden. Ähnliche Messungen zur Abstandsbestimmung können in anderen Raumrichtungen durchgeführt werden. Bei einer Kombination mehrerer Verfahrachsen, die auch als Messachsen dienen, können Abstände im zweidimensionalen Raum oder sogar im dreidimensionalen Raum bestimmt werden.In the 5a and 5b is an example of the determination of a diameter of a workpiece 96 shown. In 5a comes the first one Touch probe 66 of the measuring attachment 50 for contact with the workpiece 96 , A subsequent procedure of the tool spindle 30 and thus also the measuring attachment 50 causes the second switch gauge 68 on the opposite side to the plant to the workpiece 96 arrives. The travel of the tool spindle 30 is through with a 98 indicated arrow illustrates. Knowing the base distance 86 , see. 4 , and the travel path 98 can easily be an actual distance 100 , in particular an actual diameter, of the workpiece 96 be determined. Similar measurements for distance determination can be made in other spatial directions. With a combination of several axes, which also serve as measuring axes, distances in two-dimensional space or even in three-dimensional space can be determined.

Die in 4 durch den Pfeil 88 angedeutete Auslenkung des Schaltmesskopfes 68 bzw. des Schaltmesskopfes 66 kann etwa Korrekturwerte ergeben, die bei der Ermittlung des Ist-Abstands 100 berücksichtigt werden können. In alternativer Weise kann beim jeweiligen Antasten des ersten bzw. des zweiten Schaltmesskopfes 66, 68 die Werkzeugspindel 30 so lange verfahren werden, bis das durch die Schaltmessköpfe 66, 68 abgegebene Signal etwa einer Neutralstellung, also einer Null-Auslenkung oder einer Nahezu-Null-Auslenkung, entspricht. Diese Varianten treffen jedoch nur auf einige denkbare Gestaltungen der Schaltmessköpfe 66, 68 zu.In the 4 through the arrow 88 indicated deflection of the switch measuring head 68 or of the switch measuring head 66 may result in correction values being used in determining the actual distance 100 can be considered. Alternatively, the respective probing of the first and the second Schaltmesskopfes 66 . 68 the tool spindle 30 be moved so long until that through the Schaltmessköpfe 66 . 68 emitted signal about a neutral position, ie a zero deflection or a near-zero deflection corresponds. However, these variants only apply to some conceivable designs of the Schaltmessköpfe 66 . 68 to.

Bei der Ermittlung des Ist-Abstands 100 können maschinenseitige Einflussfaktoren, etwa der thermische Gang der Werkzeugmaschine 10, grundsätzlich nur über den geringen Verfahrweg 98 auf das Messergebnis einwirken. Das ”Übermaß”, das etwa der Differenz zwischen dem Basisabstand 86 und dem Referenzabstand 84 entspricht, erlaubt eine Vermessung einer Vielzahl verschiedener Werkstücke 96 mit unterschiedlichen Abmessungen.When determining the actual distance 100 can machine-side influencing factors, such as the thermal gear of the machine tool 10 , basically only over the small travel path 98 act on the measurement result. The "excess", which is about the difference between the base distance 86 and the reference distance 84 corresponds, allows a survey of a variety of different workpieces 96 with different dimensions.

In den 6a und 6b wird ein den 5a und 5b grundsätzlich ähnlicher Messablauf erläutert. Das Antasten des Werkstücks 96 erfolgt jedoch mit unterschiedlichen Zustellgeschwindigkeiten oder Antastgeschwindigkeiten. So kann es etwa von Vorteil sein, den Schaltmesskopf 66 zunächst in einem Eilgang bzw. Schnellgang einer Vorposition zuzuführen, in der dieser das Werkstück 96 noch nicht kontaktiert. Zur Vermeidung von Beschädigungen des Messaufsatzes 50 bzw. des Werkstücks 96 kann, ausgehend von der Vorposition, die weitere Zustellung in einem Tastgang erfolgen, bis der Schaltmesskopf 66' das Werkstück 96 antastet.In the 6a and 6b will be the one 5a and 5b fundamentally similar measurement procedure explained. The probing of the workpiece 96 However, this is done with different delivery speeds or probing speeds. So it may be about advantageous, the switch gauge 66 initially in a rapid traverse or overdrive feed a pre-position in which this the workpiece 96 not contacted yet. To avoid damage to the measuring attachment 50 or the workpiece 96 can proceed, starting from the pre-position, the further delivery in a single operation, until the switch measuring head 66 ' the workpiece 96 touches.

In gleicher Weise kann das Antasten des Schaltmesskopfes 68 erfolgen, indem dieser zunächst in einem Schnellgang auf eine Vorposition zugeführt wird. Ausgehend von der Vorposition kann die weitere Zustellung bzw. das weitere Antasten in einem langsamen Tastgang erfolgen, vgl. einen mit 102a bezeichneten Pfeil. Der Schaltmesskopf 68' hat das Werkstück 96 angetastet. Ausgehend vom Verfahrweg 98 und dem bekannten Basisabstand 86 kann der Ist-Abstand des Werkstücks 96 ermittelt werden.In the same way, the probing of the switch measuring head 68 carried out by this is first supplied in an overdrive to a pre-position. Starting from the pre-position, the further delivery or the further probing can take place in a slow deceleration, cf. one with 102 designated arrow. The switch measuring head 68 ' has the workpiece 96 touched. Starting from the travel path 98 and the known base distance 86 can be the actual distance of the workpiece 96 be determined.

7 veranschaulicht, dass der Messaufsatz 50 weitere Anwendungsmöglichkeiten erlaubt. Das in 7 zu prüfende Werkstück 96 weist eine mit 104 angedeutete Formabweichung auf. Dabei kann es sich etwa um eine Rundheitsabweichung oder aber eine Zylinderformabweichung handeln, vgl. beispielhaft mit 106a, 106b bezeichnete Toleranzsymbole. Der Schaltmesskopf 66 kann auslenkbar gestaltet sein und gemäß einigen Ausgestaltungen beim Umlauf des Werkstücks 96 um die Werkstückspindelachse 20 die Formabweichung 104 kontinuierlich oder diskontinuierlich erfassen. In diesem Zusammenhang kann es bevorzugt sein, wenn der Schaltmessköpfe 66 einen großen Proportionalitätsbereich aufweist, um auch große Abweichungen erfassen zu können. Es ist jedoch gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltungen vorgesehen, der Schaltmesskopf 66 als Triggerschalter (auch: Steuerimpulsauslöser) auszugestalten. Der Schaltmesskopf 66 muss somit die Auslenkung (etwa eines Tastarms) selbst nicht hochgenau erfassen, sondern kann etwa bei einer bestimmten Auslenkung einen Auslöseimpuls (Triggerimpuls) erzeugen. Diese Charakteristik kann auch auf den Schaltmesskopf 68 zutreffen. 7 illustrates that the measuring attachment 50 further applications are allowed. This in 7 workpiece to be tested 96 has one with 104 indicated form deviation on. This may be, for example, a roundness deviation or a cylinder shape deviation, cf. with example 106a . 106b designated tolerance symbols. The switch measuring head 66 may be designed deflectable and according to some embodiments when circulating the workpiece 96 around the workpiece spindle axis 20 the shape deviation 104 detect continuously or discontinuously. In this context, it may be preferred if the Schaltmessköpfe 66 has a large range of proportionality in order to be able to detect even large deviations. However, it is provided according to further preferred embodiments, the switch gauge 66 as a trigger switch (also: control pulse trigger) to design. The switch measuring head 66 Thus, the deflection (such as a sensing arm) itself does not need to detect highly accurately, but rather can generate a trigger pulse (trigger pulse) at a certain deflection. This characteristic can also be applied to the switch gauge 68 hold true.

Zylinderformtoleranzen können etwa dann erfasst werden, wenn die Werkzeugspindel 30, an der die Messeinrichtung 48 aufgenommen ist, beim Umlauf des Werkstücks 96 parallel zur Werkstückspindelachse 20 entlang der Z-Achse verlagert wird. Beispielhaft kann etwa so eine Zylinderfläche entlang einer Spiralbahn abgetastet werden. Auf diese Weise kann das Werkstück 96 ”gescannt” werden.Cylinder shape tolerances can be detected approximately when the tool spindle 30 at which the measuring device 48 is recorded when circulating the workpiece 96 parallel to the workpiece spindle axis 20 is displaced along the Z axis. By way of example, such a cylindrical surface can be scanned along a spiral path. In this way, the workpiece can 96 Be scanned.

In 8 Ist das Werkstück 96 derart ausgestaltet, dass um einen zentrischen Abschnitt 108 ein exzentrischer Abschnitt um die Werkstückspindelachse 20 umläuft. Derartige zumindest abschnittsweise exzentrisch gestaltete Werkstücke 96 können etwa dann vermessen werden, wenn die Steuereinrichtung 56 dazu ausgestaltet ist, die Werkzeugspindel 30 entlang der X-Achse, also der Zustellachse 70, und gleichzeitig das Werkstück 96 um die sogenannte C-Achse anzutreiben, die vorliegend mit der Werkstückspindelachse 20 zusammenfällt. Beispielhaft kann die gekoppelte Bewegung erwarteten Kontaktstellen des ersten Schaltmesskopfes 66 auf dem Werkstück 96 bei dessen exzentrischem Umlauf folgen. Auch auf diese Weise können grundsätzlich etwa Rundheitstoleranzen oder Zylinderformtoleranzen erfasst werden. Es ist jedoch auch vorstellbar, exzentrische Werkstücke 96 abschnittsweise anzutreiben und jeweils mit beiden Schaltmessköpfen 66, 68 analog zu den 5a, 5b bzw. 6a, 6b Ist-Abstände, etwa Ist-Durchmesser, zu erfassen.In 8th Is the workpiece 96 designed such that around a central portion 108 an eccentric section about the workpiece spindle axis 20 circulates. Such at least partially eccentrically designed workpieces 96 can be measured approximately if the control device 56 is designed to, the tool spindle 30 along the X axis, ie the delivery axis 70 , and at the same time the workpiece 96 to drive the so-called C-axis, the present with the workpiece spindle axis 20 coincides. By way of example, the coupled movement can be expected contact points of the first switch measuring head 66 on the workpiece 96 follow in its eccentric circulation. In this way, roundness tolerances or cylinder shape tolerances can in principle be detected. However, it is also conceivable eccentric workpieces 96 in sections to drive and in each case with two Schaltmessköpfen 66 . 68 analogous to the 5a . 5b respectively. 6a . 6b Actual distances, such as actual diameter, to capture.

9 sowie 10a und 10b zeigen perspektivische Ansichten einer modularen Messeinrichtung 48, die etwa an der Werkzeugeinheit 28 der Werkzeugmaschine 10 gemäß 2 aufgenommen sein kann. In den verschiedenen Darstellungen befindet sich die Messeinrichtung 48 in verschiedenen Modulkonfigurationen. Die Messeinrichtung 48 kann verschwenkbar ausgebildet zu sein, um den Messaufsatz 50 flexibel und schnell zwischen einer Messstellung und einer Außer-Eingriff-Stellung zu verlagern, vgl. 3a und 3b. Die Messeinrichtung 48 kann einen Koppelgetriebemechanismus aufweisen, der durch einen geeigneten Antrieb antreibbar ist, um die Schwenkbewegung zu ermöglichen. Ein in 9 dargestelltes Koordinatensystem X, Y, Z veranschaulicht die zugehörigen Achsen der Werkzeugmaschine, vgl. auch 2. Der Messaufsatz 50 weist ein Trägerstück 80 auf, an dem die Schaltmessköpfe 66, 68 aufgenommen sind. Der Schaltmesskopf 66 ist über ein Adapterstück 110 am Trägerstück 80 aufgenommen. Der Schaltmesskopf 68 ist über ein Adapterstück 112 am Trägerstück 80 aufgenommen. Das Trägerstück 80 ist dazu ausgebildet, die Adapterstücke 110, 112 und somit die Schaltmessköpfe 66, 68 in einer Mehrzahl definierter Soll-Lagen aufzunehmen. Auf diese Weise kann sich eine Mehrzahl an Modulkonfigurationen ergeben, wodurch die Messeinrichtung 48 insgesamt hochflexibel für eine Mehrzahl an Messaufgaben eingesetzt werden kann. 9 such as 10a and 10b show perspective views of a modular measuring device 48 That's about the tool unit 28 the machine tool 10 according to 2 can be included. In the different representations is the measuring device 48 in different module configurations. The measuring device 48 can be designed to be pivotable about the measuring attachment 50 to shift flexibly and quickly between a measuring position and a disengaged position, cf. 3a and 3b , The measuring device 48 may comprise a linkage mechanism which is drivable by a suitable drive to allow the pivoting movement. An in 9 illustrated coordinate system X, Y, Z illustrates the associated axes of the machine tool, see. also 2 , The measuring attachment 50 has a carrier piece 80 on, on which the Schaltmessköpfe 66 . 68 are included. The switch measuring head 66 is via an adapter piece 110 on the carrier piece 80 added. The switch measuring head 68 is via an adapter piece 112 on the carrier piece 80 added. The carrier piece 80 is designed to the adapter pieces 110 . 112 and thus the Schaltmessköpfe 66 . 68 to be received in a plurality of defined nominal positions. In this way, a plurality of module configurations can result, whereby the measuring device 48 can be used highly flexible for a variety of measurement tasks.

9 veranschaulicht beispielhaft eine erste Modulkonfiguration. Der erste Schaltmesskopf 66 und der zweite Schaltmesskopf 68 sind im Wesentlichen parallel zueinander und in gleicher Höhe (bezüglich der Y-Achse) am Trägerstück 80 aufgenommen. Der Messbereich 78 (entlang der X-Achse) zwischen den Tastarmen 67, 69 ist breit, so dass auch größere Werkstück von den Schaltmessköpfen 66, 68 eingeschlossen werden können, etwa um einen Durchmesser zu bestimmen. 9 exemplifies a first module configuration. The first switch measuring head 66 and the second switch gauge 68 are substantially parallel to each other and at the same height (with respect to the Y-axis) on the support piece 80 added. The measuring range 78 (along the X-axis) between the feeler arms 67 . 69 is wide, allowing even larger workpiece from the switch gauges 66 . 68 can be included, such as to determine a diameter.

10a zeigt die Messeinrichtung 48 in einer zweiten Modulkonfiguration. Das Adapterstück 110 ist im Gegensatz zu seiner in 9 gezeigten Lage von seiner ursprünglichen Position entfernt und seitlich mittelbar über das Adapterstück 112 am Trägerstück 80 aufgenommen. Der Schaltmesskopf 66 ist in 10a aus Veranschaulichungsgründen nicht dargestellt. Der Schaltmesskopf 66 kann in der in 10a gezeigten Modulkonfiguration gewissermaßen in einer ”Parkstellung” axial versetzt (bezogen auf die Z-Achse, vgl. 9) zum Schaltmesskopf 68 aufgenommen sein. Der Schaltmesskopf 66 und sogar das Adapterstück 110 könnten jedoch auch gänzlich vom Trägerstück 80 entfernt sein. Am Schaltmesskopf 68 ist beispielhaft ein gekrümmter Tastarm 69a aufgenommen. Der Tastarm 69a ist abgewinkelt. Mit dem Tastarm 69a kann das Schaltmesskopf 68 in der in 10a gezeigten Messkonfiguration ein Werkstück axial antasten. Auf diese Weise können etwa axiale Flächen erfasst oder Axialabstände bestimmt werden. Ferner kann der Tastarm 69a in eine axiale Vertiefung oder Ausnehmung eines Wertstücks eindringen. Auf diese Weise können etwa Innendurchmesser und ähnliche Messwerte erfasst werden. 10a shows the measuring device 48 in a second module configuration. The adapter piece 110 is unlike his in 9 position shown removed from its original position and laterally indirectly via the adapter piece 112 on the carrier piece 80 added. The switch measuring head 66 is in 10a not shown for illustration reasons. The switch measuring head 66 can in the in 10a shown in a "parking position" axially offset (relative to the Z-axis, see. 9 ) to the switch measuring head 68 be included. The switch measuring head 66 and even the adapter piece 110 but could also completely from the carrier piece 80 be distant. At the switch measuring head 68 is an example of a curved probe arm 69a added. The probe arm 69a is angled. With the probe arm 69a can the switch gauge 68 in the in 10a shown measuring configuration touch a workpiece axially. In this way, axial surfaces can be detected or axial distances can be determined. Furthermore, the sensing arm 69a penetrate into an axial recess or recess of a piece of value. In this way, for example, inside diameter and similar measured values can be detected.

10b veranschaulicht eine dritte denkbare Modulkonfiguration der Messeinrichtung 48. Ähnlich zur in 9 gezeigten ersten Modulkonfiguration sind die Schaltmessköpfe 66, 68 entlang der X-Achse (oder: Zustellachse) voneinander beabstandet am Trägerstück 80 aufgenommen. Am Schaltmesskopf 68 kommt ein gekrümmter Tastarm 69a zur Anwendung. Ein abgewinkeltes Ende des Tastarms 69a ist parallel zur X-Achse ausgerichtet. Auf diese Weise schließen die Schaltmessköpfe 66, 68 bzw. die Tastarme 67, 69a in 10b einen Messbereich 78 (Entlang der X-Achse) ein, der grundsätzlich schmaler als der Messbereich der in 9 gezeigten Modulkonfigurationen ausfällt. Zum Höhenausgleich (Ausrichtung in Y-Richtung) ist das Adapterstück 112 für den Schaltmesskopf 68 in einer Soll-Lage am Trägerstück 80 aufgenommen, die von der Soll-Lage in der in 9 veranschaulichten Modulkonfiguration abweicht. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch bei Verwendung des gekrümmten Tastarms 69a die relevanten Kontaktelemente oder Kontaktkugeln der Tastarme 67, 69a auf gleicher Höhe angeordnet sind, also einen gleichen Wert entlang der Z-Achse aufweisen. Mittels der in 10b gezeigten Modulkonfiguration können grundsätzlich ähnlich zu 9 Durchmesser und ähnliche Abstandswerte bestimmt werden. Dabei können zu vermessende Werkstücke grundsätzlich geringere Durchmesser aufweisen als bei 9. Ferner kann mit dieser Messkonfiguration ein Werkstück auch radial (entlang der Zustellachse oder X-Achse) angetastet werden, wobei der Tastarm 69a in Vertiefungen oder Ausnehmungen am Werkstück eindringen kann. Auf diese Weise können etwa Längsnuten, Keilnuten, Verzahnungen oder Ähnliches vermessen werden. 10b illustrates a third conceivable module configuration of the measuring device 48 , Similar to in 9 shown first module configuration are the Schaltmessköpfe 66 . 68 along the X-axis (or: feed axis) spaced apart on the support piece 80 added. At the switch measuring head 68 comes a curved probe arm 69a for use. An angled end of the probe arm 69a is aligned parallel to the X axis. In this way, close the Schaltmessköpfe 66 . 68 or the probe arms 67 . 69a in 10b a measuring range 78 (Along the X-axis), which is generally narrower than the measuring range of in 9 fails shown module configurations. For height compensation (alignment in Y direction) is the adapter piece 112 for the switch measuring head 68 in a desired position on the support piece 80 taken from the target location in the 9 illustrated module configuration differs. In this way it can be ensured that even when using the curved probe arm 69a the relevant contact elements or contact balls of the probe arms 67 . 69a are arranged at the same height, so have an equal value along the Z-axis. By means of in 10b shown module configuration can basically be similar to 9 Diameter and similar distance values are determined. In this case, workpieces to be measured can generally have smaller diameters than in the case of 9 , Furthermore, with this measurement configuration, a workpiece can also be touched radially (along the feed axis or X-axis), wherein the probe arm 69a can penetrate in recesses or recesses on the workpiece. In this way, for example, longitudinal grooves, keyways, gears or the like can be measured.

Es versteht sich, dass weitere Modulkonfigurationen denkbar sind. Die in den 9, 10a und 10b gezeigten Messkonfigurationen stellen lediglich beispielhafte Gestaltungen dar. Eine Modulkonfiguration kann grundsätzlich durch eine definierte Soll-Lage eines der Schaltmessköpfe 66, 68 charakterisiert sein. Ferner kann eine Modulkonfiguration auch durch eine Gestaltung eines der Tastarme 67, 69 definiert sein.It is understood that further module configurations are conceivable. The in the 9 . 10a and 10b shown measuring configurations represent only exemplary designs. A module configuration can in principle by a defined target position of the Schaltmessköpfe 66 . 68 be characterized. Further, a module configuration may also be a design of one of the probe arms 67 . 69 be defined.

11 und 12 veranschaulichen eine Gestaltung eines Modulbausatzes 114 in explodierter Darstellung. Dem Modulbausatz 114 können grundsätzlich auch die Schaltmessköpfe 66, 68 zugehörig sein, diese sind in den 11 und 12 nicht dargestellt. Der Modulbausatz 114 umfasst das Trägerstück 80, das erste Adapterstück 110 und das zweite Adapterstück 112. Mit dem Modulbausatz 114 können etwa die in den 9, 10a und 10b gezeigten Modulkonfigurationen verwirklicht werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann das Trägerstück 80 gemeinsam mit dem Ausleger 76 einstückig ausgebebildet sein. Grundsätzlich ist auch eine separate Gestaltung denkbar. Am Trägerstück 80 können Kontaktflächen 116, 118 für die Adapterstücke 110, 112 vorgesehen. An den Adapterstücken 110, 112 können korrespondierende Gegenflächen vorgesehen sein (in den 11 und 12 verdeckt). Ferner können sowohl das Trägerstück 80 als auch die Adapterstücke 110, 112 geeignete Passkonturen aufweisen, etwa Gewindebohrungen und/oder Passbohrungen. 11 and 12 illustrate a design of a modular kit 114 in an exploded view. The modular kit 114 Basically, the Schaltmessköpfe 66 . 68 to be associated, these are in the 11 and 12 not shown. The modular kit 114 includes the carrier piece 80 , the first adapter piece 110 and the second adapter piece 112 , With the modular kit 114 can be around in the 9 . 10a and 10b shown module configurations are realized. As already mentioned above, the carrier piece 80 together with the boom 76 be integrally trained. Basically, a separate design is conceivable. On the carrier piece 80 can contact surfaces 116 . 118 for the adapter pieces 110 . 112 intended. At the adapter pieces 110 . 112 can be provided corresponding counter surfaces (in the 11 and 12 concealed). Furthermore, both the carrier piece 80 as well as the adapter pieces 110 . 112 have suitable passport contours, such as threaded holes and / or mating holes.

Auf diese Weise kann eine hochgenaue Lagefixierung der Adapterstücke 110, 112 und somit der Schaltmessköpfe 66, 68 erfolgen. Dies kann selbst dann sichergestellt werden, wenn die Messeinrichtung 48 umgerüstet wird, also etwa wenn ein Wechsel der jeweiligen Modulkonfiguration durch Umbau des Modulbausatzes 114 erfolgt. Die Kontaktfläche 116 kann zur Aufnahme des Adapterstücks 110 ausgebildet sein. Die Kontaktfläche 118 kann zur Aufnahme des Adapterstücks 112 ausgebildet sein. Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, die Adapterstücke 110, 112 gleichartig auszuführen. Gemäß einer derartigen Ausgestaltung könnten die Kontaktflächen 116, 118 ebenso ähnlich oder gleichartig gestaltet sein. Auf diese Weise könnte der Herstellungsaufwand für die Adapterstücke 110, 112 verringert werden. Es ist jedoch ebenso vorstellbar, die Adapterstücke 110, 112 bewusst verschiedenartig auszuführen und die Kontaktflächen 116, 118 entsprechend anzupassen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, die Adapterstücke 110, 112 derart auszuführen, dass zumindest eines der Adapterstücke 110, 112 am anderen befestigt werden kann (vgl. 10a).In this way, a highly accurate position fixation of the adapter pieces 110 . 112 and thus the Schaltmessköpfe 66 . 68 respectively. This can be ensured even if the measuring device 48 is converted, for example if a change of the respective module configuration by conversion of the modular kit 114 he follows. The contact surface 116 can accommodate the adapter piece 110 be educated. The contact surface 118 can accommodate the adapter piece 112 be educated. It is basically conceivable, the adapter pieces 110 . 112 to perform similarly. According to such an embodiment, the contact surfaces 116 . 118 be similarly designed or similar. In this way, the manufacturing cost of the adapter pieces could 110 . 112 be reduced. However, it is also conceivable, the adapters 110 . 112 deliberately different and the contact surfaces 116 . 118 adjust accordingly. According to a further embodiment, it is provided, the adapter pieces 110 . 112 such that at least one of the adapter pieces 110 . 112 can be attached to the other (see. 10a ).

12 veranschaulicht anhand strichpunktierter Linien verschiedene Konfigurationen des Modulbausatzes 114, die dazu genutzt werden können, verschiedene Modulkonfigurationen zu erzeugen. Das Adapterstück 110 kann etwa in einer Soll-Lage an der Kontaktfläche 116 des Trägerstücks 80 aufgenommen werden, vgl. eine mit 120a bezeichnete Linie. Daneben kann das Adapterstück 110 in einer weiteren Soll-Lage am Adapterstück 112 befestigt werden, vgl. eine mit 120a bezeichnete Linie. Auf diese Weise kann das Adapterstück 110 mittelbar am Trägerstück 80 aufgenommen werden. Es lässt sich somit etwa eine ”Parkposition” für das Adapterstück 110 verwirklichen. Das Adapterstück 112 kann in verschiedenen Soll-Lagen am Trägerstück 80 aufgenommen werden, vgl. mit 122a, 122b bezeichnete Linien. Die Soll-Lagen 122a, 122b unterschieden sich im Wesentlichen durch ihre Lage auf der Y-Achse. Somit können etwa unterschiedliche Längen der Schaltmessköpfe 66, 68 bzw. ihrer Tastarme 67, 69 ausgeglichen werden. Es versteht sich, dass das in 12 aus Veranschaulichungsgründen gezeigte Koordinatensystem X, Y im Wesentlichen anwendbar ist, wenn sich die Messeinrichtung 48 die Messkonfiguration befindet, also etwa wenn die Messeinrichtung 48 in Richtung auf ein zu vermessendes Werkstück eingeschwenkt ist. 12 illustrated by dash-dotted lines different configurations of the modular kit 114 that can be used to create different module configurations. The adapter piece 110 can be about in a desired position at the contact surface 116 of the support piece 80 be included, cf. one with 120a designated line. In addition, the adapter piece 110 in a further desired position on the adapter piece 112 be fastened, cf. one with 120a designated line. In this way, the adapter piece 110 indirectly on the carrier piece 80 be recorded. It can thus be about a "parking position" for the adapter piece 110 realize. The adapter piece 112 can in different nominal positions on the support piece 80 be included, cf. With 122a . 122b designated lines. The target positions 122a . 122b They differ essentially in their position on the Y-axis. Thus, about different lengths of the Schaltmessköpfe 66 . 68 or their probe arms 67 . 69 be compensated. It is understood that in 12 Coordinate system X, Y shown for illustrative purposes is substantially applicable when the measuring device 48 the measurement configuration is located, so if the measuring device 48 is pivoted in the direction of a workpiece to be measured.

13 zeigt eine stark vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Werkstücks 96a und eines Messaufsatzes 50 zur Veranschaulichung einer Messaufgabe. Aus Veranschaulichungsgründen ist der Messaufsatz 50 mit den Schaltmessköpfe 66, 68 lediglich symbolhaft stark vereinfacht dargestellt. Die zugehörige Modulkonfiguration kann etwa der in 10b gezeigten Darstellung entsprechen. Die Messaufgabe kann etwa darin bestehen, eine axiale Anschlagfläche 126 des Werkstücks 96a anzutasten. Die Anschlagfläche 126 kann sich etwa an einen Wellenabsatz 124 anschließen. Das axiale Antasten (in Z-Richtung) der Anschlagfläche 126 kann etwa Bestandteil der Bestimmung eines axialen Abstands sein. Es ist ferner vorstellbar, mehrere Punkte der Anschlagfläche 126 anzutasten, um eine Lagetoleranz oder Formtoleranz zu bestimmen. Dabei kann es sich etwa um die Ebenheit der Anschlagfläche 126 handeln. In der gezeigten Konfiguration kann ferner auch etwa ein Durchmesser des Wellenabsatzes 124 bestimmt werden. 13 shows a highly simplified schematic perspective view of a workpiece 96a and a measuring attachment 50 to illustrate a measurement task. For illustrative reasons, the measuring attachment 50 with the switch measuring heads 66 . 68 only symbolically shown greatly simplified. The associated module configuration can be approximately the one in 10b correspond representation shown. The measuring task may consist, for example, of an axial stop surface 126 of the workpiece 96a to touch. The stop surface 126 can be about a shaft paragraph 124 connect. The axial probing (in Z-direction) of the stop surface 126 may be part of the determination of an axial distance. It is also conceivable, several points of the stop surface 126 to determine a positional tolerance or shape tolerance. This may be about the flatness of the stop surface 126 act. In the configuration shown can also be about a diameter of the shaft shoulder 124 be determined.

14a und 14b zeigen stark vereinfachte schematische frontale Ansichten eines weiteren Werkstücks 96b und eines Messaufsatzes 50 zur Veranschaulichung einer weiteren Messaufgabe. Der Messaufsatz 50 kann sich grundsätzlich in einer Modulkonfiguration befinden, die dem Messaufsatz 50 in 13 entspricht. Andere Konfigurationen sind denkbar. Die in den 14a, 14b veranschaulichte Messaufgabe kann unter Verwendung lediglich eines Schaltmesskopfes 66, 68 durchgeführt werden. Es bietet sich daher grundsätzlich etwa auch die in 11a gezeigte Messkonfiguration an, wenn der Tastarm 69a des Schaltmesskopfes 68 entsprechend gekrümmt und ausgerichtet ist. Das Werkstück 96b weist eine Nut 128 auf, insbesondere eine Längsnut, die in den Wellenabsatz 124 eingebracht ist. Der Tastarm 69a kann radial in die Nut 128 eindringen, um diese zu vermessen. Der Tastarm 69a kann grundsätzlich dazu genutzt werden, einen Nutgrund der Nut 128 anzutasten. Der Tastarm 69a kann jedoch auch dazu genutzt werden, um Seitenwände der Nut 128 anzutasten. Auf diese Weise kann die Nut mit geringem Aufwand vollständig oder nahezu vollständig vermessen werden. Das Antasten des Tastarms 69a des Messaufsatzes 50 an die Seitenwände der Nut 128 erfordert eine definierte Verdrehung des Werkstücks 96b, vgl. einen mit 24 bezeichneten Pfeil in 14a und einen mit 24' bezeichneten Pfeil in 14b. Dies kann durch eine definierte Verdrehung einer Werkstückspindel 16 um eine Werkstückspindelachse 20 erfolgen. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann eine derartige Funktionalität etwa als C-Achsen-Funktionalität bezeichnet werden. Durch ein Zusammenspiel der Ansteuerung der sogenannten C-Achse und des Antriebs der Werkzeugeinheit 28 kann die Nut 128 hochgenau vermessen werden. 14a and 14b show highly simplified schematic frontal views of another workpiece 96b and a measuring attachment 50 to illustrate another measurement task. The measuring attachment 50 can basically be in a module configuration that corresponds to the measuring attachment 50 in 13 equivalent. Other configurations are conceivable. The in the 14a . 14b illustrated measuring task can be performed using only a switch measuring head 66 . 68 be performed. It therefore offers in principle about the in 11a shown measurement configuration when the probe arm 69a of the switch measuring head 68 is correspondingly curved and aligned. The workpiece 96b has a groove 128 on, in particular a longitudinal groove, in the shaft shoulder 124 is introduced. The probe arm 69a can be radial in the groove 128 penetrate to measure these. The probe arm 69a can basically be used to a groove bottom of the groove 128 to touch. The probe arm 69a However, it can also be used to sidewalls of the groove 128 to touch. In this way, the groove with little effort completely or be measured almost completely. The touch of the probe arm 69a of the measuring attachment 50 to the side walls of the groove 128 requires a defined rotation of the workpiece 96b , see. one with 24 designated arrow in 14a and one with 24 ' designated arrow in 14b , This can be achieved by a defined rotation of a workpiece spindle 16 around a workpiece spindle axis 20 respectively. As mentioned above, such functionality may be referred to as C-axis functionality, for example. Through an interaction of the control of the so-called C-axis and the drive of the tool unit 28 can the groove 128 be measured with high accuracy.

15 zeigt eine stark vereinfachte schematische perspektivische Ansicht noch eines weiteren Werkstücks 96c und eines Messaufsatzes (in 15 nur teilweise dargestellt) zur Veranschaulichung einer weiteren Messaufgabe. Der Messaufsatz kann sich grundsätzlich in einer Modulkonfiguration befinden, die etwa in 10a veranschaulicht wird. Bei dieser Messaufgabe kann ein gekrümmter Tastarm 69a des Schaltmesskopfes 68 axial in die Bohrung oder Ausnehmung 129 des Werkstücks eindringen. Sofern die Länge des gekrümmten und in der Z-Richtung orientierten Abschnitts des Tastarms 69a ausreicht, könnte etwa eine Tiefe der Bohrung oder Ausnehmung 129 bestimmt werden. Ferner kann jedoch mit dem Tastarms 69a jedoch auch eine Erfassung des Innendurchmessers der Bohrung oder Ausnehmung 129 durchgeführt werden. 15 shows a highly simplified schematic perspective view of yet another workpiece 96c and a measuring attachment (in 15 only partially shown) to illustrate another measurement task. The measuring attachment can basically be in a module configuration which is approximately in 10a is illustrated. This measuring task can be a curved probe arm 69a of the switch measuring head 68 axially in the bore or recess 129 penetrate the workpiece. Provided that the length of the curved and oriented in the Z direction portion of the sensing arm 69a sufficient, could be about a depth of the hole or recess 129 be determined. Furthermore, however, with the Tastarms 69a but also a detection of the inner diameter of the bore or recess 129 be performed.

Die modulare Gestaltung der Messeinrichtung 48 erlaubt die Durchführung verschiedener Messaufgaben mit einem einzigen Modulbausatz 114. Erforderliche Umrüstarbeiten können ohne großen Aufwand durchgeführt werden. So ist es ermöglicht, Außendurchmesser von Werkstücken 96 hochgenau zu bestimmen. Gemäß einer abgewandelten Messaufgabe kann eine Erfassung einer Zylindrizität oder Exzentrizität erfolgen. Dies kann durch eine Kopplung der Antriebe der Werkstückspindelachse 20 (C-Achse) und der Werkzeugeinheit 28 erfolgen. Ein definiertes Verfahren der Werkzeugeinheit 28 parallel zur Werkstückspindelachse 20 in der Z-Richtung erlaubt ein sogenannten Längspositionieren des zumindest einen Schaltmesskopfes 66, 68, also etwa ein axiales Antasten einer Anschlagfläche. Mit einem entsprechend gekrümmten Tastarm können ferner axiale Bohrungen im Werkstück vermessen werden, etwa um deren Durchmesser zu bestimmen. Ein radiales Verfahren der Werkzeugeinheit 28 (X-Richtung) erlaubt ein sogenanntes Umfangspositionieren, also ein radiales Antasten des Werkstücks 96. Durch Kombination verschiedener Funktionen können auch komplexe Messaufgaben absolviert werden, etwa das Vermessen von Längsnuten oder Umfangsnuten.The modular design of the measuring device 48 allows you to perform various measurement tasks with a single modular kit 114 , Necessary conversion work can be carried out without much effort. So it is possible to outer diameter of workpieces 96 to determine with high precision. According to a modified measuring task, a detection of a cylindricity or eccentricity can take place. This can be achieved by coupling the drives of the workpiece spindle axis 20 (C-axis) and the tool unit 28 respectively. A defined method of the tool unit 28 parallel to the workpiece spindle axis 20 in the Z-direction allows a so-called longitudinal positioning of the at least one switch measuring head 66 . 68 , So about an axial probing a stop surface. With a correspondingly curved probe arm axial bores can also be measured in the workpiece, about to determine their diameter. A radial process of the tool unit 28 (X-direction) allows a so-called peripheral positioning, so a radial probing of the workpiece 96 , By combining various functions, even complex measuring tasks can be completed, such as the measurement of longitudinal grooves or circumferential grooves.

16 veranschaulicht verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Vermessung von Werkstücken, das etwa mit der Werkzeugmaschine 10 durchgeführt werden kann. 16 illustrates various steps of a method for measuring workpieces, such as with the machine tool 10 can be carried out.

Das Verfahren kann einen initialen Block 130 aufweisen, der etwa ein Eichen bzw. Kalibrieren umfassen kann. In einem ersten Schritt 132 wird ein Referenzmaß, etwa eines Referenzkörpers, bereitgestellt und in einen Messbereich eingeführt. Das Einführen kann etwa durch ein Verschwenken einer Messeinrichtung erfolgen.The method can be an initial block 130 which may include, for example, an oak or calibrate. In a first step 132 a reference dimension, such as a reference body, is provided and introduced into a measuring range. The insertion can be done for example by pivoting a measuring device.

In einem nachgelagerten Schritt 134 kann ein erstes Antasten des Referenzmaßes etwa mit einem ersten Schaltmesskopf erfolgen. Das erste Antasten 134 kann etwa durch die Schritte 136, 138 abgeschlossen werden. Der optionale Schritt 136 kann ein elektrisches Eichen eines Messkreises des ersten Schaltmesskopfes umfassen. Der Schritt 138 kann ein Erfassen einer Ist-Lage entlang einer X-Achse bzw. Zustellachse beinhalten.In a subsequent step 134 For example, a first probing of the reference dimension can take place with a first switching measuring head. The first touch 134 can be through the steps 136 . 138 be completed. The optional step 136 may include an electrical calibration of a measuring circuit of the first switch measuring head. The step 138 may include detecting an actual position along an X axis or Zustellachse.

Anschließend kann sich ein Schritt 140 anschließen, der ein zweites Antasten mittels eines zweiten Schaltmesskopfes umfasst. Der Schritt 140 des zweiten Antastens kann die Schritte 142, 144 umfassen, die den Schritt 140 beschließen können. Der optionale Schritt 142 kann das elektrische Eichen eines Messkreises des zweiten Schaltmesskopfes umfassen. Der Schritt 144 kann das Erfassen einer zweiten Ist-Lage entlang der Zustellachse bzw. der X-Achse beinhalten.After that, one step can take 140 connect, which includes a second probing by means of a second switch measuring head. The step 140 the second touch can be the steps 142 . 144 include the step 140 can decide. The optional step 142 may include the electrical calibration of a measuring circuit of the second switch measuring head. The step 144 may include detecting a second actual position along the feed axis or the X-axis.

In einem nachgelagerten Schritt 146 kann ausgehend von den erfassten Werten und dem bekannten Referenzmaß ein Basisabstand ermittelt werden, der als Grundlage für weitere Messungen dienen kann. Ein Schritt 148 beschließt das Eichen bzw. Kalibrieren.In a subsequent step 146 Based on the detected values and the known reference value, a base distance can be determined which can serve as a basis for further measurements. A step 148 decides to calibrate or calibrate.

Ein mit 150 beschriebener Block beschreibt beispielhaft das Vermessen eines Werkstücks unter Verwendung des zuvor ermittelten Basisabstands. In einem ersten Schritt 152 wird ein zu vermessendes Werkstück aufgenommen und etwa durch Verschwenken der Messeinrichtung in deren Messbereich eingebracht.One with 150 described block describes by way of example the measurement of a workpiece using the previously determined base distance. In a first step 152 a workpiece to be measured is received and introduced into the measuring range thereof, for example by pivoting the measuring device.

In einem fakultativen Schritt 154 kann eine Vorposition mit einer ersten Zustellgeschwindigkeit angefahren werden. In einem weiteren Schritt 156 kann eine erste Messposition angefahren werden, in der ein erstes Antasten des Werkstücks mit dem ersten Schaltmesskopf erfolgt. Das Anfahren kann etwa mit einer zweiten Zustellgeschwindigkeit erfolgen. In einem weiteren Schritt 158 können die mit dem ersten Antasten verknüpften Positionswerte aufgenommen werden.In an optional step 154 a pre-position can be approached with a first feed rate. In a further step 156 a first measuring position can be approached, in which a first probing of the workpiece with the first switch measuring head takes place. The starting can take place at about a second delivery speed. In a further step 158 The position values associated with the first probing can be recorded.

In einem nachgelagerten fakultativen Schritt 160 kann eine zweite Vorposition mit der ersten Zustellgeschwindigkeit angefahren werden. Ein nachgelagerter Schritt 162 umfasst das Anfahren einer zweiten Messposition, in der der zweite Schaltmesskopf das Werkstück 96 kontaktieren kann. Das Anfahren kann etwa mit einer zweiten Zustellgeschwindigkeit erfolgen. In einem weiteren Schritt 164 werden die mit dem zweiten Antasten verknüpften Positionswerte aufgenommen. In a subsequent optional step 160 a second pre-position can be approached with the first feed rate. A downstream step 162 includes starting a second measuring position, in which the second switching measuring head the workpiece 96 can contact. The starting can take place at about a second delivery speed. In a further step 164 the position values associated with the second probing are recorded.

Dem ersten und dem zweiten Antasten schließt sich ein Schritt 166 an, in dem ausgehend von den gewonnenen Daten und dem Basisabstand ein Ist-Abstand ermittelt wird. Der Messvorgang wird durch einen Schritt 168 abgeschlossen, der etwa auch ein Ausschwenken der Messeinrichtung umfassen kann. Ein Pfeil 170 deutet an, dass nach einmaligem Eichen eine Mehrzahl von Messungen durchgeführt werden kann. Dabei können verschiedene Ist-Abstände ermittelt werden, sofern sie in den Messbereich eingebracht werden können.The first and second probing is followed by a step 166 in which, based on the data obtained and the base distance, an actual distance is determined. The measuring process is completed by a step 168 completed, which may include about a swinging of the measuring device about. An arrow 170 indicates that after a single calibration, a plurality of measurements can be made. In this case, different actual distances can be determined, provided that they can be introduced into the measuring range.

Die beschriebenen Verfahrensschritte können etwa Gegenstand eines Maschinensteuerungsprogramms sein.The method steps described may be the subject of a machine control program, for example.

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Claims (15)

Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, die Folgendes aufweist: – eine Werkstückaufnahme (14) mit zumindest einem Werkstückhalter (16, 18) zur Aufnahme eines Werkstücks (96), – eine Werkzeugeinheit (28) mit einer Werkzeugspindel (30), insbesondere mit einem Schleifkopf, zur Aufnahme und zum Antrieb eines Werkzeugs (32), insbesondere zumindest einer Schleifscheibe, wobei die Werkzeugeinheit (28) zumindest entlang einer Zustellachse (70) relativ zum Werkstück (96) verfahrbar ist, – eine modulare Messeinrichtung (48), die an der Werkzeugeinheit (28) aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung (48) zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) aufweist, wobei der zumindest eine Schaltmesskopf (66; 68) an einem Trägerstück (80) aufgenommen ist, das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) bereitstellt, und – eine Steuereinrichtung (56), die mit der Messeinrichtung (48) und der Werkzeugeinheit (28) koppelbar ist, wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, durch den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) beim Antasten eines Werkstücks (96) ausgelöste Signale zu erfassen und anhand einer Ist-Lage der Werkzeugeinheit (28) eine Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes (66; 68) zu ermitteln.Machine tool, in particular a grinding machine, comprising: - a workpiece holder ( 14 ) with at least one workpiece holder ( 16 . 18 ) for receiving a workpiece ( 96 ), - a tool unit ( 28 ) with a tool spindle ( 30 ), in particular with a grinding head, for receiving and driving a tool ( 32 ), in particular at least one grinding wheel, wherein the tool unit ( 28 ) at least along an infeed axis ( 70 ) relative to the workpiece ( 96 ), - a modular measuring device ( 48 ) attached to the tool unit ( 28 ), the measuring device ( 48 ) at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ), wherein the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) on a carrier piece ( 80 ), which has a plurality of defined desired positions for the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ), and - a control device ( 56 ) connected to the measuring device ( 48 ) and the tool unit ( 28 ), the control device ( 56 ) is adapted to, by the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) when probing a workpiece ( 96 ) triggered signals and based on an actual position of the tool unit ( 28 ) an actual position of the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) to investigate. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die modulare Messeinrichtung (48) zumindest zwei Schaltmessköpfe (66, 68) aufweist, die zueinander beabstandet am Trägerstück (80) aufgenommen sind, wobei die zumindest zwei Schaltmessköpfe (66, 68) in einer ersten Messkonfiguration einen Basisabstand (86) voneinander aufweisen, der einen Messbereich (78) definiert, wobei der Basisabstand (86) größer als ein bekanntes Referenzmaß (84) gewählt ist, und wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, eine Ist-Lage der Werkzeugeinheit (28) entlang der Zustellachse (70) zu erfassen, und auf Basis eines Verfahrweges (98) der Werkzeugeinheit (28) beim Antasten eines Werkstücks (96), das in den Messbereich (78) eingebracht ist, mit den zumindest zwei Schaltmessköpfen (66, 68) unter Berücksichtigung des Referenzmaßes (84) und/oder des Basisabstands (86) einen Ist-Abstand (100), insbesondere einen Ist-Durchmesser, zu ermitteln.Machine tool ( 10 ) according to claim 1, wherein the modular measuring device ( 48 ) at least two Schaltmessköpfe ( 66 . 68 ), which are spaced apart on the support piece ( 80 ), wherein the at least two Schaltmessköpfe ( 66 . 68 ) in a first measurement configuration a base distance ( 86 ) have a measuring range ( 78 ), the base distance ( 86 ) greater than a known reference measure ( 84 ), and wherein the control device ( 56 ) is adapted to an actual position of the tool unit ( 28 ) along the feed axis ( 70 ), and based on a travel path ( 98 ) of the tool unit ( 28 ) when probing a workpiece ( 96 ), which is in the measuring range ( 78 ) is introduced, with the at least two Schaltmessköpfen ( 66 . 68 ) taking into account the reference measure ( 84 ) and / or the base distance ( 86 ) an actual distance ( 100 ), in particular an actual diameter, to be determined. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest ein Schaltmesskopf (66, 68) an einem Adapterstück (110, 112) aufgenommen ist, das auf das Trägerstück (80) abgestimmt ist und in einer Mehrzahl von definierten Soll-Lagen am Trägerstück (80) befestigbar istMachine tool ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein at least one switch measuring head ( 66 . 68 ) on an adapter piece ( 110 . 112 ) received on the carrier piece ( 80 ) is tuned and in a plurality of defined desired positions on the support piece ( 80 ) is attachable Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zumindest zwei Schaltmessköpfe (66, 68) in einer zweiten Messkonfiguration derart in einer Raumrichtung (40) voneinander beabstandet am Trägerstück (80) aufgenommen sind, dass ein Schaltmesskopf (66; 68) das Werkstück (96) axial antasten kann.Machine tool ( 10 ) according to claim 2 or 3, wherein the at least two switch measuring heads ( 66 . 68 ) in a second measurement configuration in such a spatial direction ( 40 ) spaced apart on the support piece ( 80 ), that a switch measuring head ( 66 ; 68 ) the workpiece ( 96 ) can touch axially. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Schaltmesskopf (66; 68) einen gekrümmten Tastarm aufweist (67; 69), der unter einem Winkel zu einer Längsachse des Schaltmesskopfes ausläuft (66; 68).Machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) has a curved sensing arm ( 67 ; 69 ) which terminates at an angle to a longitudinal axis of the switch measuring head ( 66 ; 68 ). Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Messeinrichtung (48) einen Messaufsatz (50) aufweist, an dem die zumindest zwei Schaltmessköpfe (66, 68) aufgenommen sind, und wobei der Messaufsatz (50) verschwenkbar ist, um das Werkstück (96) in den Messbereich (78) einzubringen.Machine tool ( 10 ) according to one of claims 2 to 5, wherein the measuring device ( 48 ) a measuring attachment ( 50 ), on which the at least two switch measuring heads ( 66 . 68 ), and wherein the measuring attachment ( 50 ) is pivotable about the workpiece ( 96 ) into the measuring range ( 78 ). Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung (48) einen Koppelgetriebemechanismus (64) aufweist, der ein Verschwenken zwischen einer Messstellung und einer Außer-Eingriff-Stellung erlaubt.Machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the measuring device ( 48 ) a coupling mechanism ( 64 ), which allows pivoting between a measuring position and a disengaged position. Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück (96) an einer Werkstückspindel (16) aufnehmbar ist, die selektiv um eine Werkstückspindelachse (20) rotatorisch antreibbar ist, wobei die Werkstückspindelachse (20) vorzugsweise senkrecht zur Zustellachse (70) angeordnet ist, und wobei die Werkzeugspindel (30) vorzugsweise eine Werkzeugspindelachse (34) aufweist, die parallel zur Werkstückspindelachse (20) angeordnet ist.Machine tool ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the workpiece ( 96 ) on a workpiece spindle ( 16 ) which is selectively supported about a workpiece spindle axis ( 20 ) is rotationally driven, wherein the workpiece spindle axis ( 20 ) preferably perpendicular to the feed axis ( 70 ), and wherein the tool spindle ( 30 ) preferably a tool spindle axis ( 34 ) parallel to the workpiece spindle axis ( 20 ) is arranged. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 8, wobei die Werkzeugeinheit (28) parallel zur Werkstückspindelachse (20) relativ zum Werkstück (96) verfahrbar ist.Machine tool ( 10 ) according to claim 8, wherein the tool unit ( 28 ) parallel to the workpiece spindle axis ( 20 ) relative to the workpiece ( 96 ) is movable. Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, bei einer gekoppelten Bewegung die Werkzeugeinheit (28) selektiv entlang der Zustellachse (70) zu verfahren und die Werkstückspindel (16) selektiv um die Werkstückspindelachse (20) anzutreiben.Machine tool ( 10 ) according to claim 8 or 9, wherein the control device ( 56 ) is adapted, in a coupled movement, the tool unit ( 28 ) selectively along the feed axis ( 70 ) and the workpiece spindle ( 16 ) selectively around the workpiece spindle axis ( 20 ) to drive. Werkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, bei einer gekoppelten Bewegung ferner die Werkzeugeinheit (28) selektiv parallel zur Werkstückspindelachse (20) zu verfahren.Machine tool ( 10 ) according to one of claims 9 or 10, wherein the control device ( 56 ) is adapted, in a coupled movement further the tool unit ( 28 ) selectively parallel to the workpiece spindle axis ( 20 ) to proceed. Werkzeugmaschine (10) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (56) dazu ausgebildet ist, anhand des Ist-Abstands (100) des Werkstücks (96), insbesondere des Ist-Durchmessers, die Werkzeugeinheit (28) und das Werkzeug (32) in einem nachgelagerten Bearbeitungsgang selektiv anzutreiben und zu verlagern.Machine tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 56 ) is designed to be based on the actual Distance ( 100 ) of the workpiece ( 96 ), in particular the actual diameter, the tool unit ( 28 ) and the tool ( 32 ) to selectively drive and relocate in a downstream processing operation. Verfahren zur Vermessung eines Werkstücks in einer Werkzeugmaschine (10), insbesondere einer Schleifmaschine, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen einer modularen Messeinrichtung (48), die zumindest entlang einer Zustellachse (70) relativ zu einem Werkstück (96) verfahrbar ist, das an einer Werkstückaufnahme (14) aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung (48) an einer Werkzeugeinheit (28) mit einer Werkzeugspindel (30) aufgenommen ist, wobei die Messeinrichtung (48) zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) aufweist, der an einem Trägerstück (80) aufgenommen ist, das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) bereitstellt, – Verfahren der Werkzeugeinheit (28) relativ zum Werkstück (96), – Erfassen von Signalen, die durch den zumindest einen Schaltmesskopf (66; 68) beim Antasten eines Werkstücks (96) ausgelöst werden, und – Ermitteln einer Ist-Position des zumindest einen Schaltmesskopfes (66; 68) anhand einer Ist-Lage der Werkzeugeinheit (28).Method for measuring a workpiece in a machine tool ( 10 ), in particular a grinding machine, comprising the following steps: - providing a modular measuring device ( 48 ), at least along an infeed axis ( 70 ) relative to a workpiece ( 96 ) that can be moved on a workpiece holder ( 14 ), the measuring device ( 48 ) on a tool unit ( 28 ) with a tool spindle ( 30 ), the measuring device ( 48 ) at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ), which on a support piece ( 80 ), which has a plurality of defined desired positions for the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ), - method of the tool unit ( 28 ) relative to the workpiece ( 96 ), - detecting signals generated by the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) when probing a workpiece ( 96 ), and - determining an actual position of the at least one switch measuring head ( 66 ; 68 ) based on an actual position of the tool unit ( 28 ). Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer modularen Messeinrichtung (48), die zumindest zwei Schaltmessköpfe (66, 68) aufweist, die zueinander beabstandet an einem Trägerstück (80) aufgenommen sind, das das eine Mehrzahl von definierten Soll-Lagen für die zumindest zwei Schaltmessköpfe (66; 68) bereitstellt, – Vorbereitung einer Messung, umfassend: – Einstellen eines Basisabstands (86) zwischen den zumindest zwei Schaltmessköpfen (66, 68), der größer als ein bekanntes Referenzmaß (84) einer Referenzgeometrie (82) gewählt ist und einen Messbereich (78) definiert, – Aufnahme der Referenzgeometrie (82) in der Werkzeugmaschine (10), – Einbringen des Referenzmaßes (84) in den Messbereich (78), – Verfahren der Messeinrichtung (48) relativ zur Referenzgeometrie (82) und Antasten des Referenzmaßes (84) mit den Schaltmessköpfen (66, 68), dabei Erfassung der Ist-Lagen der Messeinrichtung (48), somit Erfassung des Verfahrweges (98) der Messeinrichtung (48), und – Ermitteln des Basisabstands (86) unter Berücksichtigung des Referenzmaßes (84) und der Ist-Lagen der Messeinrichtung (48) beim Antasten, – Durchführung zumindest einer Messung, insbesondere zur Bestimmung eines Werkstückdurchmessers, umfassend: – Aufnahme eines Werkstücks (96) in der Werkzeugmaschine (10), Einbringen einer Messgeometrie des Werkstücks (96) in den Messbereich (78), – Antasten der Messgeometrie des Werkstücks (96) mit den Schaltmessköpfen (66, 68), dabei Erfassung des Verfahrweges der Messeinrichtung (48), und – Ermitteln eines Ist-Abstands (100) der Messgeometrie unter Berücksichtigung des Basisabstands (86) und des Verfahrweges der Messeinrichtung (48) beim Antasten.The method of claim 13, further comprising the steps of: - providing a modular measuring device ( 48 ), the at least two Schaltmessköpfe ( 66 . 68 ), which are spaced apart on a support piece ( 80 ), which contains the one plurality of defined desired positions for the at least two switch measuring heads ( 66 ; 68 ), - preparing a measurement comprising: - setting a base distance ( 86 ) between the at least two switch measuring heads ( 66 . 68 ) larger than a known reference measure ( 84 ) of a reference geometry ( 82 ) and a measuring range ( 78 ), - recording the reference geometry ( 82 ) in the machine tool ( 10 ), - introduction of the reference measure ( 84 ) into the measuring range ( 78 ), - procedure of the measuring device ( 48 ) relative to the reference geometry ( 82 ) and touching the reference dimension ( 84 ) with the switch measuring heads ( 66 . 68 ), thereby recording the actual positions of the measuring device ( 48 ), thus detection of the travel path ( 98 ) of the measuring device ( 48 ), and - determining the base distance ( 86 ) taking into account the reference measure ( 84 ) and the actual positions of the measuring device ( 48 ) when probing, - performing at least one measurement, in particular for determining a workpiece diameter, comprising: - receiving a workpiece ( 96 ) in the machine tool ( 10 ), Introducing a measuring geometry of the workpiece ( 96 ) into the measuring range ( 78 ), - probing the measuring geometry of the workpiece ( 96 ) with the switch measuring heads ( 66 . 68 ), while detecting the travel path of the measuring device ( 48 ), and - determining an actual distance ( 100 ) of the measurement geometry taking into account the base distance ( 86 ) and the travel path of the measuring device ( 48 ) when touching. Maschinensteuerungsprogramm, das Programmcode aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Steuereinrichtung (56) zu veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14 auszuführen, wenn das Maschinensteuerungsprogramm auf der Steuereinrichtung (56) ausgeführt wird.Machine control program comprising program code adapted to control a control device ( 56 ) to carry out the steps of the method according to claim 13 or 14, when the machine control program on the control device ( 56 ) is performed.
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